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三維建模技術(shù)

更新時(shí)間:2022-08-18 11:08:44

  定義:三維建模技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)。三維復(fù)雜模型的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)可以分為兩類:一是基于幾何模型的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示;二是基于圖像的實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)顯示。
 

 
  (1)基于幾何模型建模技術(shù)
  在計(jì)算機(jī)中建立起三維幾何模型,一般均用多邊形表示。這種基于幾何模型的建模與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是觀察點(diǎn)和觀察方向可以隨意改變、不受限制,允許人們能夠沉浸到仿真建模的環(huán)境中,充分發(fā)揮想象力,而不是只能從外部去觀察建模結(jié)果。
  基于幾何模型的建模軟件很多,最常用的就是3DS Max和MAYA。3DS Max是大多數(shù)Web3D軟件所支持的,可以把其生成的模型導(dǎo)入使用。
 ?。?)基于圖像的建模技術(shù)
  在建立三維場(chǎng)景時(shí),選定某一觀察點(diǎn)設(shè)置攝像機(jī)。每旋轉(zhuǎn)一定的角度,便攝入一幅圖像,并將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)圖像的拼接,即將物體空間中同一點(diǎn)在相鄰圖像中對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。對(duì)拼接好的圖像實(shí)行切割及壓縮存儲(chǔ),形成全景圖
  基于現(xiàn)場(chǎng)圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)建模有廣泛的應(yīng)用前景,它尤其適用于那些難以用幾何模型的方法建立真實(shí)感模型的自然環(huán)境,以及需要真實(shí)重現(xiàn)環(huán)境原有風(fēng)貌的應(yīng)用。
  相對(duì)來說,基于圖像的建模技術(shù)顯然只能是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界模型數(shù)據(jù)的一個(gè)采集,并不能夠給VR設(shè)計(jì)者一個(gè)充分的、自由想象發(fā)揮的空間。
  由于Web3D實(shí)現(xiàn)的是在Web上顯示三維模型,因此在三維建模時(shí)必須時(shí)刻考慮實(shí)現(xiàn)效果真實(shí)性與模型描述文件大小之間的平衡關(guān)系。三維模型的效果真實(shí)性越強(qiáng),模型描述文件就會(huì)越大。太大的文件在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)勢(shì)必會(huì)影響其傳輸速度,對(duì)于實(shí)時(shí)渲染的Web3D技術(shù)來說是不切實(shí)際的。因此通常可采用模型簡(jiǎn)化及壓縮技術(shù)、細(xì)節(jié)層次(LOD)技術(shù)以及按需傳輸?shù)燃夹g(shù)手段來解決。
  2.顯示技術(shù)
  顯示技術(shù)是指把建立的三維模型描述轉(zhuǎn)換成人們所見到的圖像。三維模型的顯示技術(shù)關(guān)鍵在于實(shí)時(shí)渲染,模型的實(shí)時(shí)渲染是由實(shí)時(shí)渲染引擎實(shí)現(xiàn)的。實(shí)時(shí)渲染引擎就是瀏覽器插件,負(fù)責(zé)解釋并翻譯從服務(wù)器端傳來的三維場(chǎng)景模型文件語法,并在客戶端瀏覽器上實(shí)時(shí)地顯示出來。不同的Web3D技術(shù)有不同的渲染引擎,用戶觀看以不同的Web3D技術(shù)制作的三維模型時(shí),必須下載并安裝相應(yīng)的插件。通常插件越大渲染質(zhì)量越好,但是渲染引擎過大會(huì)給用戶下載和使用帶來不便。因此,插件的大小、渲染質(zhì)量等性能都直接反映了其解決方案的優(yōu)劣。
  3.交互技術(shù)
  交互技術(shù)是Web3D的關(guān)鍵技術(shù),是指用戶可以以替身的方式在虛擬空間中漫游,能夠控制和操縱其中的三維物體,實(shí)現(xiàn)用戶與用戶之間的相互通信等。