3Dmax虚拟现实（精选7篇）
3Dmax虚拟现实 篇1
一、虚拟现实简介
虚拟现实 (Virtual Reality, 简称VR, 又译作灵境、幻真) 是近年来出现的高新技术, 也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界, 提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟, 让使用者如同身历其境一般, 可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
VR是一项综合集成技术, 涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域, 它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉, 使人作为参与者通过适当装置, 自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时, 电脑可以立即进行复杂的运算, 将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形 (CG) 技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果, 是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
概括地说, 虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式, 与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比, 虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境, 它可以是实际上可实现的, 也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此, 虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境, 人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中, 并操作、控制环境, 实现特殊的目的, 即人是这种环境的主宰。
二、3DMAX简介
在应用范围方面, 广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域, 另外杭州清风室内设计培训机构开发的“云计算三维核心技术”3dmax高端插件也被市场广泛推崇使用。
3d max (简称max) 软件, 由国际著名的Auto desk公司的子公司Discreet公司制作开发的, 它是集造型、渲染和制作动画于一身的三维制作软件。从它出现的那一天起, 即受到了全世界无数三维动画制作爱好者的热情赞誉, max也不负众望, 屡屡在国际上获得大奖。当前, 它已逐步成为在个人PC机上最优秀的三维动画制作软件。所谓三维动画, 就是利用计算机进行动画的设计与创作, 产生真实的立体场景与动画。
三、3DMAX实践应用
游戏动画:主要客户有EA、Epic、SEGA等, 大量应用于游戏的场景、角色建模和游戏动画制作。3ds max参与了大量的游戏制作, 其他的不用多说, 即使是个人爱好者利用3ds max, 也能够轻松地制作一些动画角色。对于3ds max的应用范围, 只要充分发挥想象力, 就可以将其运用在许多设计领域。
建筑动画:绘制建筑效果图和室内装修是3ds max系列产品最早的应用之一。先前的版本由于技术不完善, 制作完成后, 经常需要用位图软件加以处理, 而现在的3ds max直接渲染输出的效果就能够达到实际应用水平, 更由于动画技术和后期处理技术的提高, 这方面最新的应用是制作大型社区的电视动画广告。
室内设计:在3DMAX等软件中, 可以制作出3D模型, 可用于室内设计、例如室内设计效果图模型。
影视动画:《阿凡达》《诸神之战》《2012》等热门电影都引进了先进的3D技术。前面已经说过3ds max在这方面的应用。最早3ds max系列还仅仅之是用于制作精度要求不高的电视广告, 现在随着HD (高清晰度电视) 的兴起, 3ds max毫不犹豫的进入这一领域, 而Discreet公司显然有更高的追求, 制作电影级的动画一直是奋斗目标。现在, 好莱坞大片中常常需要3ds max参与制作。
虚拟的运用:建三维模型, 设置场景, 建筑材质设计, 场景动画设置, 运动路径设置, 计算动画长度, 创建摄像机并调节动画。3ds max模拟的自然界, 可以做到真实、自然。比如用细胞材质和光线追踪制作的水面, 整体效果没有生硬、呆板的感觉。
3DMAX是一个强大的软件, 它能够清晰的表现出人们的各种设计方案, 不仅节约了成本而且在虚拟的世界把设计方案体现了出来, 还能暴露设计方案的缺陷和漏洞, 避免了在实际操作中的损失。就建造建筑来说, 3DMAX能够精确的表现建筑的尺寸、形状、内部结构等。当然不是靠3DMAX这一个软件完成了的, 也需要其他软件的配合才能完成。
四、建模方法
在3DMAX软件中可运用多种方法来建模, 一种是直接运用系统提供的简单三维模型或平面模型, 然后对其修改而成, 即为简单建模方法, 但这在实际运用中并不满足建模需求, 使用更多的为高级建模, 即复合对象建模, 网格建模, NURBS建模。在虚拟校园的设计过程中主要使用了高级建模中的复合对象建模和网格建模。复合对象由两个或两个以上的对象通过一定的组合方式所产生新的几何模型。复合对象在原对象的基础上进行各种合成运算, 如布尔运算, 放样运算等。
五、材质和灯光设计
在现实生活中的任何实体都是由一定的材料构成, 不同的质地将体现出不同的外在属性, 因而能给人以不同的感受。编辑或生成材质就是让对象表面展现出所需材质的光学特性。材质在三维模型创建过程中是至关重要的一环, 通常要通过它来增加材质的细节, 体现出模型的质感。材质对如何建立对象模型有着直接的影响。任何物体都有其自身的质感, 颜色和属性, 在3DMAX中, 材质就是指定给对象表面的一种信息, 即对现象由什么样的物质构造而成。这不仅包含表面的纹理, 还包含了对象对光的属性, 如颜色、反光强度、反光方式、反光区域、透明度、折射率及表面凹凸情况等。由于通过数码相机采集的来的实景图片会存在扭曲, 所以要将实体图通过PHOTOSHOP中进行镜头校正。
3DMAX里的灯光是模拟实际灯光 (例如家庭或办公室的灯、舞台和电影工作中的照明设备以及太阳本身) 的对象。不同种类的灯光对象用不同的方法投射灯光, 模拟真实世界中不同种类的光源。在3DMAX中, 灯光的设置可以说是至关重要, 它直接关系到最后作品的效果, 同时也是一个难点。主灯光可以放置在场景中的任何地方, 但实际应用中有几个经常放置主灯光的位置, 而且每个位置都有其渲染物体的独特方式。
六、总结
在这个高科技信息的时代虚拟现实技术不仅改变了人们的生活而且也融入到人们的中去了。以后虚拟现实将会应用到更多的领域中去, 其中3DMAX软件也必将会成为虚拟现实中不可缺少的一部分。
摘要：本文介绍了虚拟现实技术的相关概念与3DMAX软件的简介, 探讨在实践设计表现中运用3DMAX软件制作虚拟现实场景的方法和步骤。
关键词：虚拟现实,3DMAX,VR
3Dmax虚拟现实 篇2
关键词：3D MAX,虚拟现实,三维建模
引言
在城市规划领域,传统的规划和管理手段已不适应城市飞速发展的需要。为此,要适应现代城市发展的客观要求在城市建设管理和规划中必须寻求新技术、新方法。随着计算机技术和测绘技术的不断发展和进一步的结合,虚拟现实技术得到了很大的发展,三维虚拟现实技术以及三维景观建模技术得到了广泛关注,并已成功地运用到城市管理、环境保护、项目展示等众多领域。
虚拟现实技术使人们能在虚拟的环境中通过动态交互方式对整个建筑或城市进行全方位的观察,并且能感受到建筑的真实空间感,以及大面积三维仿真地形,因此它在GIS、城市规划、土地管理越来越多的领域中得到了广泛应用。本文以江苏淮安的三维虚拟现实的生产全过程为例,对城市虚拟现实的建设进行了探讨和应用。在本项目中,以3DMAX为操作平台,城市虚拟现实的制作步骤如图1所示:
1建模前的准备工作
1.1提取建筑物底图由于获得的整个片区底图为DWG格式,需使用AutoCAD将单个建筑物的轮廓线从整个片区图中提取,作为模型的底图资料。图2为该项目的一幅地形图。
1.2增加处理纹理格式的功能为了获得逼真的效果,建筑物纹理直接取自相应建筑物分辨率较高的数码照片。通常选用Photoshop作为处理照片的软件。对图片进行处理,选取有用的纹理照片。
1.3纹理处理将建筑物纹理从照片中提取,经过处理保存为JPG格式,为此后在3DSMAX中调用提供方便。
2 3DMAX环境下建模
3D SMAX建模主要有拆分建筑物单元、构建主体建筑、具体细节的构造和处理、粘贴纹理四个步骤。
2.1拆分建筑物单元为清晰构建思路,需要将建筑物分解成几个单元。例如中心广场要分解成中心花坛和球分别建立图形(图3和图4)。周围的建筑要分别建立模型,然后在移到总图中。
2.2构建主体建筑在本幅图中中心广场是主体,按照拍回的照片做出模型,由于该模型的细节很多,要耐心做,做好每一个细节。球和花坛是中心对称的结构,做出一个,其他复制即可。
2.3具体细节的构造和处理球的结构是管状的多边形的球状体,要注意细节。还有花坛中的路灯,形状都很独特,要做出效果来。其他的路灯可制作成小部件,按其位置放置即可。
2.4粘贴纹理整理拍回的照片,选取清晰和鲜艳的图片和图片中的地物的纹理,粘贴在地物模型上。中心广场的模型效果图如图5所示。
3三维建模过程中关键问题
在建模之前,了解存在的问题和建模思想,可减少模型建立过程中出现的错误。
3.1存在的问题。
虽然通过3D MAX能实现模型精细、效果美好的模型,但整个工程的数据量是惊人的,另外3D MAX存在与其他软件结合的问题,有鉴于此,为了解决两者兼容问题,3DMAX建模中应尽量使用简单命令。为了解决数据量问题,模型在不影响整个虚拟城市质量的前提下应尽可能简单。
3.2对墙体的要求。
从项目全局考虑,既要保证模型的质量又要使数据量达到最小。经过试验,房屋模型都不必都将窗户做出,粘贴纹理即能满足要求。
3.3小品制作。
基于小品(包括路灯、凳子、树木、电话亭等环境附属物)重复率极高,可以不断复制使用,我们将小提取出来和模型一样单独制作。为避免场景数据量过大,应尽可能降低小品的面片数。另外,花坛、台阶、草坪等小环境直接在生成的地形中制作。
3.4纹理粘贴。
在模型中,纹理是影响数据量的重要因素。纹理的大小直接关系到文件的渲染速度和整个数据量大小。因此,在处理贴图时,应将纹理尺寸(在不影响模型外观的前提下)调整到尽可能小。在特定情况下,可在3D MAX中调整纹理坐标和重复度,这样既可减小数据包的大小,也能提高模型纹理精细度。
4结束语
“三维数字城市”是虚拟现实的目标,目前基本上已能在城市规划行业中应用,其场景只是城市的中心区域,要扩展到整个城市乃至全省的三维虚拟现实的实现,还需要进行不断的探索和实践。相信在不远的将来,对于城市中的可见信息,在虚拟现实系统可完全再现,并突破时间、空间的限制,展示城市的过去、现在和未来。
参考文献
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[4]宋志明．视景仿真的关键技术[J]．计算机应用，2004
3Dmax虚拟现实 篇3
1虚拟现实房屋内部场景建模的过程
1.1获取房屋内部结构图片
从有关建筑部门获取构建房屋的图纸资料,获得具体而精确的房屋内部家具摆设数据。获得数据后,运用Auto CAD得到物体的平面图,然后再将平面图按照比例做成贴图,以便建立后面的实体模型。
1.2房屋布局三维模型实体的建立
1.2.1房屋内部布局的家居陈设的建模
在真实的世界里,描述一个空间里的物体,无论它的形状如何,人们都可以将其放入一个三维的立体空间,运用三维坐标(x,y,z)将其每一点准确地描述出来。该图形在计算机上表现出的3个维度称为三维(3D),通常将显示在计算机屏幕上的图形称为三维模型。
1.2.2移动的人的建模
在虚拟场景中,如果仅仅是使用贴图来代替人的话,会让人感觉非常不真实,所以为了达到一种身临其境的效果,人们必须拥有运动的能力。从而可以通过DOF(自由度)技术(它是一个节点,将该节点插入数据库后可以控制节点下几何体的运动,几何体以自己建立的坐标系为中心,绕着坐标轴运动。DOF可以通过缩放,旋转,平移来调整每一个坐标轴的自由度,通过往复运动从而达到动态的效果)来实现运动的目的,达到逼真的效果。
1.3房屋内部虚拟场景环境的建立
三维模型实体可以通过一些建模工具3D max来建立家具的基本模型,然后通过同一种格式输出,再对实体的物理属性包括光学效果,实体表面的光滑程度等进行设置,然后再加入一些旋转、视点变换、移动和事件的响应等操作。至此,交互式的虚拟环境已经建立,然后需要通过一种比较常用的场景驱动工具Vega(Vega是一种能够将易用工具与先进的模拟功能相结合,并且可以对复杂的应用提供非常便捷的创建、编辑和驱动工具。所以Vega可以大幅度减少源代码开发时间,从而能够显著地提高工作者的效率)将上述的三维模型实体导入到特定的交互的3D环境中,操作者只需设置一下漫游条件,例如:光照强度,房屋内部家具的摆设,观察者的角度即可。
2利用迷宫算法来实现人行走的最短路线的基本思想
这里将李氏的迷宫算法作为一种广度优先的搜索算法来确定人在房屋内自由行走的最短路径。李氏迷宫算法是在矩形网格中针对每个单元位置采用上下左右4个扩展方向进行障碍物绕行,从而找到出发点S和目的点T之间的最短路径。
2.1人的路线判定基本步骤
假定人需要穿过某个障碍物,根据荐用路线搜索的实施方法,将障碍区分为若干个方向与人的预定路线的平行的搜索带,从中心的搜索带开始搜索并逐步依次向两边扩展,并逐步记录对路线的勘测状况。在完成荐用路线的搜索步骤后,将2条边界内的障碍物划出若干个方格从而组成长方阵,形成迷宫。
2.2荐用路线判定的实现
设计迷宫算法,并绘制出迷宫两点之间的合理路径,其基本步骤是:
(1)定义二维数组存储迷宫数据,迷宫数据根据搜索得到的障碍物的边界、人行走时的安全路线的宽度B及其他碍行物在迷宫中设定位置。(2)在迷宫中设置某方格为出发点S,并作为程序运算的当前位置,再设置迷宫中某方格为目的点T,以0表示障碍物方格,1表示为迷宫中的通路方格,然后再定义1个以链表作存储结构的栈类型。(3)编写求解迷宫的递归程序,X为迷宫中的某一点;a为X的横坐标;b为X的纵坐标;c为步进到下一点的方向,然后将迷宫的各方格以三元组的形式输出:X(a,b,c)。其空间坐标轴的东南西北4个方向分别用1,2,3,4表示。从当前位置向某一方向步进,同时将原位置设为障碍物方格,然后判断它新的位置是否为目的点T,若是,则找到路径,搜索结束,直接跳至步骤(5)。否则,放置障碍物方格于新位置,以防再次绕回该位置。(4)检测相连单元是否存在障碍物方格,若不存在,则步进至该相邻位置,并将该相邻位置存入堆栈中,然后令该位置为当前位置,跳回至步骤(3),若存在障碍物方格,则选择其他方向的另一个相邻位置按照上述步骤继续搜索。如果当前所有相邻位置均被搜索过且都存在障碍物方格,则当前位置不能通往出口。从堆栈中弹出一个元素作为新的当前位置,以此位置的一个未被选择过的相邻方向继续搜索。(5)将堆栈中所有位置依次连成一条路径,即得到出发点S和目的点T最短路径。荐用路线判定过程中,可先将障碍区中人的预定路线起始位置的无障碍方格作为起始出发点S位置,而目的点T可从预定路线在障碍区中的终点位置无障碍方格开始设定。
3结语
随着科学技术的发展,虚拟现实已经被应用于生活的方方面面,本文在利用虚拟现实构建房屋模型时,利用迷宫算法来实现人在虚拟房屋环境中的自由移动,希望该方法在应用于现实生活中时,可以使用户体验到在房屋里行动的真实感觉,也希望本设计对开发商在售楼时有一定的帮助。
参考文献
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3Dmax虚拟现实 篇4
3D MAX是目前世界上应用领域最广的三维设计软件。它可以逼真地模拟室内外环境的光影效果,广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。近十多年来,美国一直将建模与仿真列为重要的国防关键技术。1992年公布了“国防建模与仿真倡议”,并成立了国防建模与仿真办公室,负责倡议的实施;1995年10月,美国防部公布了“建模与仿真主计划”,提出了美国防部建模与仿真的六个主目标;1997年度的“美国国防技术领域计划”,将“建模与仿真”列为“有助于能极大提高军事能力的四大支柱(战备、现代化、部队结构、持续能力)的一项重要技术,并计划从1996年至2001年投资5.4亿美元、年均投资0.9亿美元”。国内军事仿真技术的发展已有40年的历史。尤其是自“七五”以来,在上级领导的重视下,坚持边做边用的原则,仿真技术得到了飞速的发展,在航天机电、红外、反坦克导弹、卫星、战略导弹等领域得到了很好的应用,为我国国防军事建设的发展做出了重大的贡献。虽然我国的军事仿正技术经过几十年的发展,逐步缩小了与西方国家的差距,但是在海警领域不曾涉猎,所以对海警舰艇执勤执法及舰载火炮的射击虚拟仿真演练意义重大,其能够大量减少经费,减少训练损失,给日常官兵训练带来便捷。
首先建模模型分为高精度建模和低精度建模,高精度建模对于模型的细节做得比较到位,但是模型建立比较复杂,所占的内存较高,会导致后期动画制作比较繁琐;低精度建模是大体的将模型建立出来,并没有刻画出细节。而本模型的建立是将高精度建模和低精度建模相结合,一些重要的地方采用高精度建模,而一些无关紧要的地方采用低精度建模。
文章主要介绍如何构建海警618B型巡逻舰的模型,首先第一步搜集查阅资料,实地参观舰艇,对舰艇有所了解。第二步根据所搜集的资料,开始制定建模脚本,同时制定详细的建模计划。第三步开始建模,建模的总体思路是将整个模型分为几个大块,之后将每个模块的模型细化,任何复杂的模型都是由若干个简单的几何体叠加出来的。而对于本模型,首先将整个舰艇分为了六个大的模块,分别是船壳、底舱官兵休息室、驾驶室、会议室、37炮、一些仪器设备。由于模型的构建比较庞大加复杂,只例举如何构建37炮的模型,其采用NURBS(样条线)建模和多边形网格建模相结合的方法,将该模型在细分为四大模块,炮筒、炮身、底座、细节零件,由于该37炮的左右两边是对称的,因此我们只需要建立一面,最后通过镜像处理将另一面给复制出来,在建立的过程中也遇到了难点,譬如在构建37炮的降温水管的时候,如果用一般的建模方法,构建出来的模型感觉很生硬,可以通过先构建单独的线和园,之后采用loft(放样)方法将模型构建出来,而构建37炮凳子的时候通过布尔运算以及网格平滑的方法将凳子的模型完整的呈现出来,对于弹道下滑的构建也是其中的难点之一,其通过先建立圆柱体,将半边切除,通过壳使其有厚度之后在拐弯处通过网格平滑,将其建模完成,其最终渲染效果,如图1所示。其中对于海面的构建,是采用先建立一个平面将网格细化,通过Noise(噪波)Displace(置换)调整参数将海面模型构建完毕。
结语:对于模型的建立有好多种办法,其最终目标是为能够拥有所需要的模型,但是如何巧妙的选择建模方法是3DMAX快速建模的关键。文章讲述了如何建模,这只是虚拟仿真技术的核心和基础,模型的建立够不够标准、够不够细化,决定了仿真的运用是否接近真实场景,因此3D建模是整个仿真技术的核心与关键。开展此课题的研究主要是为了改善海警部队官兵在训练上的方式,弥补在虚拟仿真训练领域的空白,同时对学院培养海上执法及技术人才的教学活动具有重大的意义。
摘要：文章通过讲述三维技术在海警舰艇军事仿真的应用,来模拟官兵的日常训练、站位部署、火炮射击等。该模拟是以3DMAX软件的应用为主体,来模拟真实的舰艇环境。文章通过记述3DMAX在军事领域的发展与应用,来展开说明它在部队中的应用前景广泛;文章还讲述了舰艇模拟的设计方案如何通过3DMAX在一个虚拟的空间里来实现,做到使人如临其境,给人一种真实存在感。
关键词：3DMA,虚拟现实,军事仿真
参考文献
[1]杨庆祥,柏松.中文版3dmax标准教程[M].北京:电子科技大学出版社,2010.
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3Dmax虚拟现实 篇5
随着计算机技术和测绘技术的不断发展和进一步的结合, 虚拟现实技术得到了很大的发展, 三维虚拟现实技术以及三维景观建模技术得到了广泛关注和应用, 并且成功应用到了城市规划、广告设计、项目展示和多媒体教学等领域。
3DMAX是由美国的Auto Desk公司开法的一种基于矢量的三维造型和动画设计软件, 它可以制作出非常逼真的广播级三维实体及动画。它主要是运用计算机图形生成和图形处理功能技术模仿真实现象, 建立具体的模型, 产生形象逼真的图像或动画。利用3DMAX进行虚拟景观制作过程中, 制作的步骤如图1所示。
(二) 三维模型的制作与技巧
1. 规则模型的制作及技巧
规则模型主要是指具有一定简单轮廓, 比如楼房等建筑物, 这些模型的断面轮廓比较简单, 可以采用一些抽壳、拉伸、剪切和镜像等手段进行三维建模, 但是在制作过程中由于重复操作的过程比较多, 占用内存的量比较大, 可能会出现运算速度慢, 甚至在剪切和抽壳过程中会出现空壳的现象, 所以, 在部分模型已经制作完成后必须采用合成工具进行合成, 不能完全用创建组的方式进行建模, 另一方面对于材质的添加和贴图过程最好在完成模型制作后进行, 这样也同样减少内存的消耗。下面结合学校部分景观的特点, 对于制作方法和技巧进行一定的说明。如图2所示综合教学楼的结构属于规则平面立体模型, 但是它的细小部分比较多, 如果按照常规的制作方式, 挖切、叠加和组合部分比较多, 所以本次建模过程中, 对于楼的主体采用线条勾画轮廓截断面, 然后通过【】给出墙的厚度, 再进行拉伸的方式把墙的高度拉出来创建得到。这样就减少了一些叠加和组合的过程, 减少了内存的消耗。
2. 复杂模型的制作
复杂模型主要是指具有很多特殊的不规则曲面或曲线, 3DMAX虽然提供了样条曲线和曲面的成型算法, 但是在制作过程中, 由于存在着各种各样的不确定因素, 所以要具体问题具体分析, 如图3所示, 学校大门在建模过程中, 由于上方钢网结构, 立柱及值班室的断面均为不规则曲线, 所以在建模过程中对于钢网模型采用样条曲线放样, 然后调整曲线的曲率, 以接近实际形状, 然后对于每一条曲线杆状实体化, 其它模型首先利用晶格技术建立网格模型, 然后转化为实体模型, 对于相同的模型可以通过镜像复制得到。
3. 其它附件模型的制作
园区内除了一些建筑之外, 还有假山、花草、路灯等, 这些模型在建模过程中, 完全利用3DMAX的高级建模工具Mesh建模、Patch建模和NURBS建模等方法得到。图4所示为制作完成的树木, 花草和假山的合成图像。
(三) 材质与灯光的设置
材质与贴图的添加与设置, 直接决定了模型的真实感和立体效果, 在现实生活中, 最能体现出一个物体的特点和本质的就是它的材质, 3DMAX在此方面提供了材质编辑器, 通过材质编辑器可以给模型赋予一定的实体属性, 对于一些图案、文字等表面模型, 主要通过贴图方式将Photoshop处理得到的位图图片贴于立体表面, 这样就提高了模型的真实效果。
1. 材质的添加与处理技巧
图2所示的教学楼模型, 由于模型表面贴附着瓷砖, 楼顶有不锈钢栏杆, 正面是透明有色玻璃, 所以在添加材质过程中, 楼体的瓷砖是用【】来进行编辑, 楼顶的不锈钢栏杆用建筑材质中的【】来完成, 正面的大玻璃用建筑中的磨砂玻璃【】完成的, 如图5所示赋了材质的综合楼渲染图:
2. 灯光的配置
在3DMAX中, 灯光在模拟显示中有着极为重要的作用, 场景中的物体在设置了材质和贴图之后, 只有合理地设置灯光效果, 才能营造和烘托出环境氛围, 充分展示场景中物体的多种多样的质感。通常, 在照明中使用自然光、人造光和环境光三种类型光源。在3DMAX中使用直射灯来创建自然光, 使用泛光灯创建室内照明, 环境灯用于提供整个场景的照明。
在本次自然景观设计过程中, 大部分使用泛光灯, 采用3个泛光灯成对角分布, 通过调整光的衰减度来融合光照, 达到自然的光照效果。如图6所示
(四) 模型的合成
各种三维模型制作完成后, 需要对于整个场景进行合成, 由于前期制作的模型都是单个独立的模型单元, 现在需要合成为一个整体, 那么在布局、比例的调整等方面需要做许多工作, 不然就会出现整体布局不协调和失真现象。在本次三维制作过程中, 我们采用与真实大小100∶1的尺寸进行了设计, 所以模型合成过程中, 根据实际的平面布置图对于场景整体按照统一的比例进行了规划, 图7所示为合成后部分场景的渲染图。
(五) 总结
利用3DMAX多媒体制作软件, 对于校园内部分景观进行了三维模型制作, 基本利用了该软件的各种特效处理手段, 呈现了三维建模软件已经成为了现代设计的主要工具和方法。该软件可以用于多媒体教学、广告设计和特效场景的制作等场合, 可以给人以身临此景的感觉, 熟练掌握该软件的各种处理技巧和操作方法, 具有广泛的使用价值。
参考文献
[1]李苏阳.三维动画设计与制作[M].北京:中央广播电视大学出版社, 2004.
3Dmax虚拟现实 篇6
由于当今人们间的竞争激烈, 生活压力大, 放松的时间少, 尤其是对于许多热爱运动、喜欢自由的年轻人来说, 如果没有时间或者机会满足他们的一些梦想, 那么他们将会多么压抑, 这样不利于他们身心健康, 工作热情下降, 导致工作效率下降。但是现在有了虚拟旅游景区, 他们即使没有多少时间, 也可以感受各个地区的美好风光, 给自己的身体和心灵放个小假, 因为他们根本不用出门坐在家里就行了。虚拟旅游景区开放的对象不仅包括工作繁忙的青年人, 还有老年人。虽然相对于年轻人来说, 老年人有更多的休息时间可以去娱乐, 但是那是针对身体健康、比较富裕的老年人来说, 一般的老人, 他们的身体不是很好, 耐不住出去旅游的长途跋涉, 况且实地旅游的费用相当高, 有食物、住房、乘车、景区的门票费用等, 他们根本负担不起, 所以, 虚拟旅游就显得格外重要。
1 虚拟旅游在我国发展的现状
虚拟技术其实在很早就已经产生, 而且应用范围较广范, 有军事、教育、医疗等领域, 近几年在旅游行业中的应用也逐步成熟起来了。随着我国综合国力的增强, 商业逐步繁荣起来, 带动了旅游业的飞速发展, 同时, 我国地大物博, 有辽阔的江河湖海, 巍峨的高山, 广袤的大草原, 还有像长城、故宫、颐和园等著名的历史文化遗产, 我国有多么丰富的旅游资源啊!因此古往今来, 有相当多的旅游者都慕名的到我国来旅游, 因此我国的旅游业是很火爆的。按道理, 我国的旅游资源这么丰富, 那么把我国的哪么多旅游景点放到网络上, 开展虚拟旅游结利润也应该是非常可观的, 但是事实并非如此。我国的虚拟旅游业的发展还存在一些问题。第一, 多数人受传统方式的影响, 不想尝试虚拟旅游。中国历来就是受传统观念影响很强的国家, 一旦一个人在他早年时形成了什么样的思想或者处理问题的方法, 那么他的这种所形成的习惯将会伴随他的一生, 而且, 由于中国人的传统, 他们很难接受很多新生的事物, 就像重男轻女的观念, 很多人都一直保持着, 尤其是老年人。因此, 传统的实地旅游的方式已经在他们的脑海中根深蒂固, 他们不愿意再去接受新兴的虚拟旅游;第二, 国内的虚拟旅游网站构建不良。近年来, 随着中国科技、教育、文化事业的发展, 我国的网民也随之增加了许多, 我国的互联网产业又向前跨越了大一步, 我国的网速与之前相比有了进一步的提升, 网络资源更丰富, 实时互动效果更好, 许多网站都应运而生, 但是, 我国真正的、能够实现虚拟旅游的网站还没能很好的构建起来, 网友们从网上获得的关于虚拟旅游的信息不够完善和准确, 甚至还有许多虚拟旅游欺骗网站, 这就不难看出为什么中国的虚拟旅游行业总是很少有人问津;第三, 国内的3DMAX技术水平低。3DMAX是一种技术水平相当高的三维动画渲染和制作软件。它的应用范围很广, 如电脑游戏中的动画制作, 还有影视作品中的特效制作等等, 有了3DMAX这个软件, 会使作品中的画面更真实, 动作更流畅, 观看效果更好, 给人以身临其境的感觉。虽然我国的科学技术水平发展到了一个更高的高度, 但是对于3DMAX这个软件制作的技术水平与其他国家相比, 仍然处于落后态势。国内的由3DMAX这个软件制作出来的画面效果往往不十分流畅, 画面不那么清晰。当人们用此软件欣赏优美风光时, 往往不能给人那种震撼和身临其境的感觉, 这也导致了, 国内虚拟旅游业的发展步履维艰。
2 加快虚拟旅游在我发展步伐的措施
2.1 加大宣传虚拟旅游的力度
虽然虚拟旅游在我国已经产生, 并且有一些人也已经应用了这种虚拟的方式旅游, 但是, 有很多地方仍然消息闭塞, 新生事物注入的非常慢, 有很多人接收不到这个讯息, 况且, 中国人又受传统思想影响非常大, 他们不爱改变以往旅游的方式。因此, 宣传就显得非常重要。可以在网上多发布一些关于虚拟旅游的消息, 多建立一些相关网站, 还可以通过电视广告、海报等方式加以宣传, 我相信, 大众传媒的的力量是巨大的, 它可以吸引更多人来主义虚拟旅游。
2.2 完善国内关于虚拟旅游的网络构建
当今社会是互联网的社会, 自从网络产生以来, 它的利用率就是相当高的。人们可以从网上浏览到国内外大事, 看电影电视, 网络购物等一些休闲娱乐活动。与此同时, 关于虚拟旅游的网站也在网上建立起来, 但是, 这些网站中的关于虚拟旅游的信息是不完善的, 也是不准确的, 当人们阅读这些信息的时候往往一头雾水, 不知道信息在说些什么, 以及对内容的可信度表示怀疑, 严重打消了他们参与网络旅游的积极性。所以, 我国必须要完善虚拟旅游的网络构建, 国家对其进行严格的规定, 保证信息的可信度, 严厉打击不法网站。
2.3 提高国内3DMAX软件的技术水平
俗话说, 有知识、有技术的人占领革命阵地。只有技术水平提高了, 经济才能向前发展, 国家的综合国力才能增强。虽然今年来我国的科学技术水平有了进一步发展, 但是, 3DMAX软件的技术水平仍处于落后阶段, 这样就导致了我国的由此软件制作的影视画面效果极其不好, 虚拟旅游业也受此影响, 导致它非常不景气。所以, 我国只有提高这个软件的技术水平才能挽救虚拟旅游这个产业, 才能更加促进经济的发展。我国可以从国外引进先进技术, 学习他们的管理经验, 以此提高我国的技术水平, 发展我国的虚拟旅游业。
3 3DMAX在虚拟旅游景区中的作用
3.1 使画面更清晰
3DMAX具有性能良好的硬件渲染器, 这种硬件渲染器可以已以非常快的速度将大量的资料转化成真实性极高的、视觉效果极强的、分辨率极高的动画和图像, 制作之后的动画动作流畅, 图像画面清晰, 如果把它应用在制作虚拟旅游景区的视频中来, 那么一定可以吸引更多的人加入到虚拟旅游中来。因为, 3DMAX把现实中的景物通过网络呈现到观众面前, 画面效果渲染的真实感极强, 自然风光在电脑前清晰可见, 这极大的吸引了观众的眼球。
3.2 使观看者享受更多乐趣
3DMAX软件具有全功能的合成器, 里面的某些工具同时具有摄像、贴图、绘图、样条变形等支持立体视效制作的作用。这些作用也发挥在虚拟旅游中。其实, 有许多景物并不是大家看到的那样, 只有固定的形态, 很多时候, 只要你换个角度或者换个做法, 就会发现这个事物有你不曾看到的别样的美。在虚拟旅游中, 应用3DMAX这个软件就能帮你实现一景多看的梦想。在虚拟旅游中, 通过利用合成器, 可以改变景物中的线条, 实现景物变形, 给你不一样的美感。
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4 结论
如今, 我国的经济不断向前发展, 经济力量的强大, 给我们带来了有利弊。一方面, 经济的繁荣使得我们的生活水平有了显著提高, 物质财富极大丰富的同时, 精神财富也在增加, 许多人家不仅住上了楼房、开上了轿车, 而且还会趁休息的时间出去旅旅游, 参加一些文化活动等, 这让人们的生活丰富多彩起来, 再不像之前那么单调, 大家生活得更有质量。另一方面, 物质生活进步的同时, 也导致了文化的衰败。大多数人开始越来越重视金钱, 过分的享受物质生活, 人与人之间的竞争更加激烈, 所谓, 物竞天择, 适者生存, 如果竞争不过别人, 就会被社会所淘汰。所以, 生活节奏越来越快, 人们的社会压力越来越大, 几乎没有休息的时间。针对这种情况, 虚拟旅游就显得非常重要, 通过虚拟旅游, 人们可以足不出户, 就能游览各个地方的风景名胜, 这样就可以在工作之余完成旅游的愿望, 而且在家旅游, 可以节省很多时间和金钱, 此外, 通过虚拟旅游放松了之后, 对自己的身心健康很有好处, 有利于提高工作效率, 达到更好的工作效果。所以, 我国的虚拟旅游前景是很好的。
参考文献
[1]王媛.基于VRML/X3D交互式虚拟旅游系统的应用研究[D].昆明理工大学, 2005.
[2]王琳琳.虚拟旅游教学实训系统的设计与实现[D].首都师范大学, 2009.
3Dmax虚拟现实 篇7
随着虚拟现实和三维GIS技术的日趋成熟, 三维虚拟校园建设已成为数字校园建设的主导方向。利用三维虚拟技术进行数字校园建设, 不仅能表示空间对象间的平面关系和垂象关系, 而且也能对其进行三维空间分析和操作, 向人们立体展现地理空间现象, 给人以最真实的感受[1]。三维虚拟校园现实场景的生成过程具体包括实景获取、建模、场景材质设置和真实感贴图、虚拟现实系统初始化、模型对象化导入与实时呈现等5个方面, 而三维建模是核心部分, 其质量好坏直接影响模型效果及系统的运行情况。本文对比分析了不同三维建模方法的特点, 提出了适用于虚拟校园建设的三维模型的创建方法, 并利用3DMAX软件完成了校园主要建筑物的三维模型。
2、三维建模方法的介绍及比较
产生虚拟环境的基本方法主要分为基于图像和基于模型的建模技术两大类[2]。基于模型的的方法是面向景物的几何模型的, 其基础数据是景物的矢量几何数据, 模型的构建可采用计算机图形学技术绘制, 也可用模型构建工具建立, 此方法的优点是具有高度的真实感, 便于与相关空间属性相关联, 缺点是数据量相对较大。考虑研究是以校园为基础的建模, 数据量相对较少, 效果要求相对较高, 因此基于模型的方法更利于虚拟环境的构建。虚拟环境构建主要涉及的核心内容也是技术难点是模型构建, 研究利用Auto CAD、3DMAX软件进行模型构建, 而在实际操作过程中, 主要分为两种不同的方法, 现对这两种方法进行具体的阐述和比较。
2.1 局部—整体
基于矢量几何数据, 通过软件创建模型的各个组成部分, 然后进行优化模型、塌陷等操作, 使之成为整体, 最后进行材质、灯光、烘焙等操作。此技术优点是简单易操作, 初期工作效率较高;缺点是室外建模工作量比较大, 并且随着模型个数增多, 其工作量增加, 出现多次的重复, 且占用系统资源较多。此方法适用于简单且数量较少的几何模型的构建并, 要求对矢量数据的整体情况有准确的把握。
2.2 整体—局部
根据矢量数据, 使用多边形挤出的方法, 从整体不断分离创建出新的模型, 最终形成整个模型。该方法是的优点是工作效率较高, 可减少不必要的重复工作, 且模型效果精细程度高;缺点是对模型整体把握要求较高, 并要求比较充分的前期准备工作。
建模方法的选择直接关系到模型构建的工作量和效果, 选择相对高效的建模方法, 对节省系统资源、模型集成和场景漫游有着重要的意义, 研究通过对比分析两种方法, 并基于虚拟校园三维建模的要求, 选择从整体到局部的方法对模型进行构建。
3、实际建模过程
3.1 数据准备
虚拟校园三维模型主要分为建筑模型、地形模型、地物模型三类。对于常见地物如树木、路灯等, 可以利用3DMAX软件提供的三维数据模型库中的模型直接建模;对于较为复杂和大型建筑物的模型主要通过3DMAX软件进行建模, 基于研究需要, 通过外业量测和资料搜集, 获取以下数据。
(1) 利用大地测量工具进行量测, 采用Auto CAD进行编辑校正, 获取建筑物的平面图和坐标底图。
(2) 用高分辨率的数码相机对各个建筑物进行拍照, 获取模型贴图照片, 利用Photoshop等图像处理软件对照片进行裁切校正, 以JPG格式保存, 形成贴图库。贴图的长度和宽度应是2的幂次的整数, 否则贴图在后期的可视化中将不能正常显示。
3.2 内业建模
在虚拟环境的三维建模中最为繁琐和困难的过程就是模型建立, 为了保证模型的精确度和真实感, 建模过程中应遵循以下几个原则[3]:
(1) 建模房屋长宽高数据严格按照基础数据实地勘测的数据建立, 建筑物方向严格按照实地统一方向。
(2) 房屋模型底面中心位置位于3ds Max的XY平面中心 (x, y, z:0, 0, 0) 位置。
(3) 在合理情况下, 尽量压缩纹理。
(4) 模型建立主要抓住建筑的主体轮廓, 在保证模型真实性和可塑性的基础上, 减少不必要的细化。
建筑物立体模型, 通常有三种建模方法, 即多边形、面片及NURBS建模, 建筑物使用多边形建模最简便快捷, 且能够描述足够的细节, 可以创建任何表面。在Auto CAD格式的底图文件中, 各个建筑物的几何多边形已经形成, 所要做的只是将二维底图上的建筑物拉伸成具有一定高度的实体模型, 即建筑物的立体生成。按照一定比例进行拉伸, 对于楼层的高度可以参照Photoshop直尺估计拉伸的高度数据[4]。
3.3 材质贴图
通过贴图可以增加模型的质感, 完善模型的造型, 使创建的三维场景更接近现实。在3DMAX中较为常用的贴图方法有位图、 (Bit Map) 、光线追踪 (Raytrace) 、衰减 (Falloff) 、噪波 (Noise) 等程序贴图四大类[5]。在虚拟校园的三维制作中, 位图 (Bit Map) 方法由于其可生成较好的模拟建筑物的表面并操作方便而被广泛应用。
在三维场景制作中大部分模型的表面贴图都需要与现实中的实体相吻合, 而这一点通过其它程序贴图是很难实现的, 我们选择通过数码相机采集各建筑物的外形轮廓, 从而获得三维地物建模所需的纹理图片。由于受建筑物高度、拍摄距离、透视关系、光照条件等因素的影响, 拍摄的图片比例失调, 不能直接用作纹理, 须对每张图片用Photoshop等图像处理软件进行裁切、变换等处理, 使之成为正射状态。具体制作过程如下:从实地拍摄的数码相片中选取合适角度的照片在Photoshop中进行拉伸扭曲得到所需贴图单元;在3 D M A X中, 调用经过处理的图片进行贴图, 并运用修改工具中的U V W贴图坐标确定二维的贴图以何种方式映射在物体上, 改进行效果校正, 使贴图效果更逼近真实。
4、结语
本文主要利用3DMAX软件校园建筑物进行三维模型创建, 对比分析了两种不同的模型构建方法, 选择了适用于校园的三维虚拟环境的模型构建方法。本文还分析了3DMAX在场景建模中的实用性和便捷性, 它制作出来的三维模型场景细腻、真实感强, 特别适合学校这种小区域的精细建模。并且使用3DMAX进行三维建模可以实现与Auto CAD格式的校园建模数据源的无缝融合, 二者之间的坐标系能精确拟合, 数据能够相互正确快速地转换, 从而准确快速地建立起校园三维场景模型。
摘要：校园三维场景模型是三维虚拟校园系统的数据基础, 其质量好坏直接影响到场景的逼真度和系统的运行效率, 研究详细阐述了基于3DMAX软件进行校园主要建筑物三维模型构建的技术流程, 并对比分析了两种三维建模方法的优缺点, 提出了适用于校园三维显示的信息创建和显示方法, 并对一些技术问题做了深入的探讨和研究。
关键词：虚拟校园,三维模型,3DMAX
参考文献
[1]朱振华, 赵刚, 冯强.ARCGIS三维数字校园系统的设计与开发[J].软件导刊, 2007 (17) :49-51.
[2]肖立, 尚淘.虚拟现实技术及其在城市建设中的应用[J].武汉大学学报, 2001, 1 (6) :117-120.
[3]李琳等.虚拟环境建模方法及应用[J].重庆大学学报, 2002, 3 (6) :32-34.
[4]陈建华.基于3Dmax的虚拟现实建模技术[J].漳州师范学院学报, 2002, 15 (3) :18-20