[工学]第一章 虚拟现实技术 绪论2.pptVIP

虚拟现实建模工具 制作虚拟作品一般有三种途径： 使用编程方法直接生成 使用商品化的软件 通过摄象机拍摄 目前存在的软件 三维模型建模软件： 3DSMax：三维制作软件 Maya：三维动画以及虚拟现实制作软件 Multigen Creator，实时三维模型创建软件 纹理处理软件Photoshop 实时场景管理/驱动软件Vega 3DS MAX简介 3DS MAX是Autodesk公司推出的以个人计算机作为运行平台的三维动画制作软件。 3DS MAX是当前世界上销量最大的虚拟现实技术应用软件，集三维建模、材质制作、灯光设定、摄像机使用、动画设定及渲染输出于一身，提供了三维动画及动态效果图全面完整的解决方案。 3DSMAX缺点： 3DSMAX：通过设定动画和游览路径来实现漫游，不能实时浏览和交互 不能导入地形数据，地形需要进行手工建模 模型数据量比较大，影响响应速度 所以： 3DSMAX不适用于大规模城区基础建模； 但： 3DSMAX对场景的渲染效果很好 所以仍然被广泛地用于虚拟现实的建模中 基于Multigen的城市三维建模 Multigen Creator 和Vega 场景的建立：建立大规模的虚拟现实场景，从一个开发区、一条街道乃至一个城市、数个省市的大地环境虚拟。——基于Multigen Creator的城市三维建模 交互漫游控制：借助语言开发，实现全方位的实时交互控制漫游，使用户可以在虚拟现实环境中自由行走、飞行和进行查询工作。——基于Multigen Vega的二次开发 Creator简介 实时三维模型创建软件Creator是美国MultiGen公司的新一代实时仿真建模软件； 它能在满足实时性的前提下生成面向仿真的，逼真性好的大面积场景； 在专业市场的占有率高达80% 以上，并成为仿真领域的行业标准。 Creator是一个功能强大、交互的三维建模工具 其OpenFlight格式在实时三维领域成为最流行的图像格式， Creator基本功能 基本建模工具：创建三维模型，并可对地形、特征、模型等加入颜色、材质、纹理等功能，使模型更真实。 Creator的视景数据库OpenFlight(.flt)：地形、特征、模型和各种属性，组成了Creator视景数据库，且能被OpenGL API支持。 Creator的专项工具：专项工具用于建立一些景观特征，如树、建筑物创建向导，创建道路的专门工具等； Creator的地形工具：是一种快速创建大面积地形数据库的工具，可使地形精度接近真实世界，并带有高逼真度三维文化特征及图像特征。 大面积城区基础建模 数据准备 真三维的空间数据(平面位置、高程或高度数据) 真实影像数据（建筑物顶部和侧面纹理）； 包括： 地形数据 数字化地图数据 建筑物高度数据 航摄像片 地面近景照片 纹理图片 建模步骤 第一步：从顶视图角度，获取整个仿真区域、区块和建筑物精确的“尺寸”和“位置”数据 对整体布局进行基本的定位，以保证最终完成的视景三维数据库的精确性 数据可以有两个来源，1）二维的DXF文件（AutoCAD），2）地图/航拍正投影象数据 第二步：城区分块 分块目的在于有效地减少模型的数据量 Creator通过外部连接根据模型位置组织整个场景，减少模型的数据量； 分区一般是根据道路进行区块划分，分区的同时可以把区块拉起一定的高度，并作出路沿和人行道； 确定建筑物的高度信息，高度信息可以来源于CAD数据，测绘信息，也可以到实地进行量测； 根据“顶视图”中各个建筑物的位置和顶面形状和建筑物高度信息，拉出建筑物的基本三维形状； 创建建筑物基本三维模型： 根据建筑物的基本三维形状，利用纹理库，进行建筑物侧面纹理贴图，对于重点建筑物，需要全新建模，即几何形状加上材质/纹理，创建精美的建筑物模型； 重点建筑物建模 建立一个完整的视景仿真应用，还要对场景进行细化，加入其它要素，包括植物（树木、园艺等），道路桥梁、高速公路，城市辅助设施(公园、车站等)，水面（湖泊、江海等），堤防，山丘等。 环境建模 Creator的地形工具 Creator的地形工具，是一种快速创建大面积地形数据库的工具，它可以使地形精度接近真实世界，并带有高逼真度三维文化特征及图像特征； 首先它可以利用卫星采集得来的高程数据自动生成地形数据库，将源数据如卫星照片和数字高程数据，转成Creator的文件格式并用这些文件在Creator中创建地表模型； 同时源数据中包括的特征数据，也能被转化并引入到Creator中，用来在地形上加入属性特征，如道路、河流和建筑物等。 Creator应用 城市仿真：大规模城区建模，使用数字高程数据，影象数据，特征数据和纹理库，构建高逼真度的城市仿真场景； 城市中心区仿真：可以真实模拟城市中心商业区、街区，建立三维虚拟