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關于3DMAX的虛擬校園漫游設計研究

時間:2020-12-01 來源:教育現代化 本文字數:3532字
作者:馬振 單位:聊城職業技術學院信息學院
  摘要:隨著3D漫游技術的飛速發展, 虛擬漫游技術在校園中的應用越來越廣泛, 3D虛擬校園漫游系統可以非常直觀的展示校園的各個場景, 用戶體驗如同身臨其境。本文設計的3D虛擬校園漫游系統是將VR、三維圖形圖像學、計算機網絡技術、數據庫技術等多種計算機科學技術相結合, 對聊城職業技術學院的三維景觀、建筑、地形和環境等各個方面信息進行儲存、處理和管理, 進而建立一個基于3 DMAX的虛擬化和數字化校園漫游系統, 該系統能夠全方位地展示校園的各種環境, 具有較強的交互性和沉浸感, 用戶在虛擬校園中漫游會有身臨其境的感覺, 并能對虛擬校園中的實體進行全方位的觀察、操作和訪問。該系統可以大大提升學校的知名度, 有力推進校園的現代化管理水平, 全方位的、多視角的為學校樹立一個直觀的形象。
  
  關鍵詞:3DMAX,虛擬校園,三維建模


3dmax建模師論文

  
  通過建立3D虛擬校園漫游系統, 一是能夠大大提高我校的社會知名度, 進而吸引更多優秀的生源;二是可以為一些想提前熟悉校園環境的訪問者提供便利, 足不出戶就可以身臨其境的訪問學校的每一個角落;三是在未來的校園建設中提供交互式、直觀演示、整體的規劃和設計的平臺。該系統的建立將對我校“引領魯西、示范山東、影響全國”的特色建設具有重要的意義。
  
  一相關文獻簡述
  
  (一) 國外相關文獻簡述[1,2,3,4,5]
  
  美國、英國、德國、日本等發達國家的大學和科研機構對虛擬場景漫游的研究已經非常成熟, 目前, 虛擬場景漫游技術處于世界領先地位的是美國, 美國最早將虛擬校園的建設應用于大學校園, 諸如大學生的日常學習生活、大學老師的教學工作、大學校園的漫游等。
  
  虛擬技術不但應用于大學校園, 還廣泛應用于在美國的航空航天技術和軍事領域中。美國宇航局先后完善了HMD和哈勃太空望遠鏡的仿真, 隨后將重點放在對空間操作的實時仿真上, 并致力于“虛擬行星探索 (VPe) ”的實驗計劃。飛行模擬仿真系統NPSNe T4的研制成功標志著美國空軍在世界軍事虛擬仿真技術中處于領先地位。虛擬仿真技術在軍事和航空航天上的廣泛應用是的美國的國防開支大幅降低, 最重要的是幾乎完全消除了現實軍事訓練中死亡概率。
  
  北卡羅來納大學的計算機系最早進行了虛擬仿真技術的研究, 也是最著名的虛擬仿真技術研究的大學之一, 該校的醫學和工學在美國處于領先水平, 因此該校的計算機系將虛擬仿真技術的重點放在了與建筑學、醫學、化學等的結合上。
  
  麻省理工大學 (MIT) 在圖像仿真技術方面一直走在世界的最前端。它在圖像仿真技術研究上非常領先, 并創建了虛擬環境下物體的運動跟蹤系統。
  
  華盛頓大學的某實驗室 (HIT Lab) 在VR研究領域中也起著帶頭作用, 現已經將VR應用于設計、教育、娛樂等領域。
  
  英國、德國、日本在某些方面的虛擬漫游技術上也處于領先地位。英國在分布并行處理以及輔助設備的設計等方面的虛擬漫游技術的應用處于歐洲領先地位。德國在在建筑業、汽車工業以及醫學界的虛擬漫游技術的應用處于歐洲領先地位。日本在知識庫和電腦手機游戲方面的虛擬漫游技術的應用處于世界領先地位。
  
  (二) 國內相關文獻簡述[6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]
  
  中國的虛擬漫游技術和美國等發達國家相比, 有著較大的差距, 但目前清華、武大、杭州大學以及浙大學等諸多高校都己經對虛擬場景漫游技術進行了較深入的研究。這些高校在圖形學技術、建模算法等方面取的了相當大的突破, 并在城市規劃和建筑設計中成熟使用了虛擬漫游技術。
  
  北京航空航天大學的計算機學院是我國最早進行虛擬漫游技術研究的科研院所, 在三維建模環境中不同物體性質的操作和表達方面進行了長期的研究, 并開發了虛擬現實桌面系統和搭建了分布式虛擬網絡環境。浙江大學計算機學院不但開發了—套C/S版虛擬校園現漫游系統, 還在網格三維漫游算法方面取得了重大的創新和突破。香港中文大學、成都理工大學、山東農業大學、華中師范大學、徐州師范大學、貴州師范大學等都實現了相應程度的虛擬漫游校園建設。
  
  近些年來我國許多高校、科研機構在虛擬現實技術方面取得了一些令人矚目的研究成果, 帶領我國的虛擬現實技術進入一個迅猛發展的時期。
  
  二研究過程
  
  (一) 數據的采集和處理
  
  虛擬校園的建立首先需要釆集數據并將采集到的數據進行集中處理, 用戶在虛擬校園漫游系統中的體驗效果很大程度上取決于采集到數據的質量, 質量好的采集數據將會帶給用戶一個非常清晰的體驗環境。數據采集的方法分為儀器法和估測法, 儀器法是通過儀器進行實際測量, 估測法是通過比例進行估算。
  
  需要采集的數據包括學校建筑物的各個視角的照片、建筑物的尺寸、樹木、地形等, 建筑物校園三維環境中最主要的部分。由于儀器測量較難實現, 本系統采用估測法, 估算教學樓、宿舍樓、辦公樓等建筑物的相應高度信息。通過測量樓梯高度的來估算整座大樓的高度。
  
  本系統中的三維建筑物模型的外部貼圖采用高清相機拍攝的照片, 為了保證拍攝效果, 挑選光線強度始終的時間段, 例如夏季的6:00-8:00之間, 對目標建筑物進行拍攝, 這樣拍攝到的建筑物比較清晰。而且為了避免拍攝出來的目標物體不要出現上下不等長的情況, 英盡量調整相機的擺放放置。還需注意的是:要盡量拍攝出門牌號, 建筑物標志等的細節照片和遠景照片, 為模型建立做好準備。
  
  (二) 三維模型的建立
  
  通過3DMAX進行三維模型的建立是本系統設計中最重要的部分。模型的精確程度關系到后期貼圖效果, 模型簡單程度應當始終, 不能過于簡單也不能過于復雜。若模型太簡單, 則模型面數較少, 許多細節無法展現給用戶, 模型的真實效果較差;若過于復雜, 用三維模型面模擬建筑物的各個角度, 會產生大量三維面, 高精度模型的數量過多會增加渲染時間, 進而使用戶在漫游體驗過程中出現卡頓現象, 影響用戶體驗效果。因此, 本系統釆用數量適中的面來模擬三維建筑物。針對棱角分明廓清晰的三維物體, 進行貼圖法粗略建模;針對輪廓層次清晰的模型, 進行精細建模。
  
  利用3DMAX軟件對學校內部體積稍大的物體進行建模, 利用高清相機拍攝到的圖片和經過PS處理后的素材作為建模中的貼圖素材。一般有兩種建模的方法:貼圖法和模擬法, 兩種方法各有優缺點。本系統采用的方法是結合單純貼圖法和模擬法中的優勢, 凹凸不平的面采用模擬法, 平整的面采用貼圖法, 最終得到三維效果良好且面數適中的三維建筑物模型。
  
  建模過程中, 對于復雜的三維建筑物的外形要使用3DMAX軟件的擠出、放樣等的功能。首先估算出教學樓模型各條邊長, 根據邊長建立教學樓基礎地基。然后根據拍攝的圖片估算出窗戶的尺寸, 樓高和臺階高度等參數, 在三維建模中釆用對點、線、面的移動扭曲, 拉伸, 擠出等功能建立三維多邊形模型。同樣, 門窗、樓頂、墻體、等三維模型的制作步驟類似上述方法。最后需要優化建立完成的三維模型:對重合的點或線需要進行焊接操作, 對相鄰兩個平面的公共邊需要進行刪除操作。盡量使得每個面都形成凸多邊形。采用三維捕捉功能對已完成的三維模型的位置進行調整、優化、核對, 確保每一步操作都準確無誤。
  
  在三維模型建模完成后, 為了模擬三維建筑物的真實效果, 還需要利用高清相機拍攝的多角度建筑物照片對建筑物進行貼圖, 所選用的照片一定要色彩豐富, 顏色均勾并經過PS相應的處理, 之后使用塌陷功能對重復的部分進行處理, 焊接一些需要合并的點。
  
  貼圖完成后, 最后一步就是將模型導入到Unity3 D中。為了使系統效果更加趨于真實, 導入后需要添加一些燈光效果。在Unity3D中首先調整模型的自發光參數, 作為自然光的添加效果, 之后選取環境光和平行光, 使整個系統更加趨于逼真。
  
  三分析與結論
  
  隨著計算機技術的發展, 3 DMAX虛擬場景漫游設計系統的開發將更加人性化、智能化, 本系統通過多種計算機學科的技術為莘莘學子們提供了一個能夠了解學校的交互式平臺;同時, 對推進校園的現代化管理水平也起到了積極作用, 該系統可以大大提升學校的知名度, 為學校建立了一個多方位的、直觀的、可視化的平臺。
  
  參考文獻 
  [1]Dan Luo, Guoxin Tan, Liuying Wen, Shujun Zhai.A Study for 3D Virtual Campus Navigation System Based on GIS Wireless Communications, Networking and Mobile Computing[J].2008, 10 (5) :86-92.  
  [2]Greger G, Shirley P, Hubbard P.M.et al.The irradiance volume.Ieee Computer Graphics and Applications[J].1998, 8 (6) :32-43.  
  [3]Peercy M, Airey J.and Cabral B.efficient bump mapping hardware.Proc.SIGGRAPH[J].1997, 6 (4) :40-45.  
  [4]Gortler S, Grzeszczuk R, Szeliski R.et al.The Iumigraph[J].1996, 8 (3) :43-52.  
  [5]Grigore C.Burdea, Philippe Coiffet:Virtual Reality Technology, Second edition[M].Publishing house of electronics Industry, 2005, 7:5-6.  
  [6]趙志江.百色學院虛擬校園漫游系統的研究[J].電腦知識與技術, 2014, 10 (20) :4839-4840.  
  [7]范國渠.高校數字化校園整體構建策略與實施[D].山東:山東師范大學, 2009, 35-48.
  原文出處:馬振,董改香.關于3DMAX的虛擬校園漫游設計的研究[J].教育現代化,2017,4(06):190-192.
相關標簽:3dmax建模師論文
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