三維虛擬校園制作相關技術范文

本站小編為你精心準備了三維虛擬校園制作相關技術參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：三維虛擬校園現在得到越來越多的應用，很多學校都在制作和使用虛擬校園，制作虛擬校園是一項專業性很強的項目，本文主要分析基于3dsMax和VRP制作三維虛擬校園需要用到的相關技術。

關鍵詞：三維；虛擬校園；技術

近幾年隨著計算機技術的發展，校園信息化建設也快速發展，而虛擬校園是校園信息化建設的重要組成部分。利用最新的計算機虛擬現實技術和網絡技術，產生了最先進的三維虛擬校園技術，三維比二維平面更直觀形象，更逼近校園的實景。本文主要分析基于3dsMax和VRP制作三維虛擬校園需要用到的相關技術。

1數據和資料的獲取

在虛擬校園的制作方面，首先就是要求得到建模的數據和資料。本文虛擬校園建?；?dsMax平臺，在3dsMax建模時要以CAD平面圖為基礎，CAD平面圖可以制作人員自己繪制，也可以從學校的相關部門獲得，但是由于現在很多學校建設迅速快，因此，還需要對獲取的CAD圖根據校園場景的變化進行處理后才能使用。建模時使用的貼圖圖片，大部分需要通過數碼相機實景拍攝取得，這些拍攝的照片也需要在Photoshop中處理后才能使用。另外，還可以通過從網上下載獲得部分建模時需要的貼圖。基于CAD創建三維虛擬校園模型，創建的模型比例和模型準確度都非常高。使用數碼相機拍攝的紋理照片，在Photoshop中處理后形成的模型貼圖可以使虛擬場景達到非常逼真的效果。

2建模技術

3dsMax有很強的建模功能，建模方法眾多，通過這些方法可以創建出任意一個我們需要的三維模型。它主要的建模方法有編輯多變形、網格、NURBS、面片、修改器、復合對象、基本體等等。在制作三維虛擬校園場景時根據不同的建模需要將以上各種方法綜合應用，其中最主要是應用基本體建模、修改器建模和編輯多邊形三種建模方法。在建模過程中，必須做到以下幾點：（1）必須保證模型是多邊形物體。（2）既要保證模型的精度和質量，又要減少不必要的模型面數。（3）模型布線要合理。（4）模型的點線面要對齊，重合的點要焊接。

3紋理映射技術

紋理映射就是把數碼相機拍的照片或者是在網上搜集的圖片等通過平面軟件進行編輯，然后在三維軟件中賦予給場景模型，使三維模型具有真實的感官效果。紋理映射在三維圖形制作中，運用非常廣泛，它可以制作出真實的場景效果而不需要過多的考慮物體的表面細節，同時使用紋理映射技術可以控制模型面數，減少運算量，提高運行速度。在制作三維虛擬校園模型時運用紋理映射技術，既可以達到很好的制作效果，又可以節省大量的模型面數，提高三維虛擬校園的運行速度。比如在場景中欄桿，門窗、樹木等三維模型可以使用圖片或者照片替代。

4碰撞檢測技術

在漫游系統中，為了使虛擬現實更加逼真，讓場景具有真實性，就應該避免漫游時穿墻而過的情況發生，完成對任意復雜場景的高效碰撞檢測，碰撞檢測技術對建?；緵]有限制。使用碰撞檢測技術可以使體驗者在漫游虛擬場景時，遇到墻體、欄桿等障礙物時能夠停止，而不會出現虛擬角色穿越墻體的“穿幫”情況發生。如果虛擬角色遇到樓梯等臺階物體時也能實現正常的爬樓梯效果。運用了碰撞檢測技術，可以使虛擬校園場景更加真實，讓體驗者瀏覽時能夠沉浸其中，猶如在真實校園中行走一樣。碰撞檢測在三維虛擬校園中起著非常重要的作用，因此需要對碰撞檢測技術進行深入的研究。由于碰撞檢測實時性要求很強，在碰撞檢測時模型復雜很多，因此有多種在不同情形下的碰撞檢測算法。目前在對于三維圖形的碰撞檢測應用較多的是層次包圍盒方法和空間分割法?？臻g分割法是將物體劃分成多個的網格，然后進行相交測試，空間分割法不但存儲量大而且靈活性也較差。包圍盒的原理使對物體周圍構造包圍盒，只有模型外面的包圍盒相交時之后才計算物體間的相交，包圍盒法構造相對簡單使用的是相交測試。包圍盒方法主要包括：AABB包圍盒、包圍球、OBB層次包圍盒和k-DOPs。

5攝影機漫游技術

虛擬現實主要的功能之一就是交互性，用戶可以在虛擬場景中隨意瀏覽。在虛擬現實場景中有多種瀏覽方式可供用戶選擇，包括自由模式瀏覽、自動瀏覽、人物視角瀏覽等。在實現不同瀏覽模式時，除了研究碰撞檢測技術外，還要研究攝像機在虛擬現實中的使用。攝影機的左分量、上分量、觀察分量和位置分量確定它對于世界坐標系的方位和方向。這些分量也給攝影機定義了一個局部坐標系。

6多人在線技術

多人在線技術既可以實現聊天軟件的即時聊天功能，又可以實現像三維網游那樣在虛擬場景中活動的功能，但是比這兩種都真實，是這兩種功能的結合。用戶通過在網絡上登錄三維虛擬校園系統，進入三維虛擬社區，在這個社區里進行工作、生活、學習等交流與合作，也可以在這個社區里進行自我展示，認識更多的朋友，進行互動娛樂等。

7導航地圖

VRP帶有導航圖功能，用戶在瀏覽虛擬場景時，可以通過查看導航圖了解自己在場景中的位置，可以輔助體驗者更好的在虛擬場景中隨意漫游，不會迷失方向。體驗者想要快速游覽某個地方，可以通過點擊導航圖上的位置將相機視角快速切換到想要游覽的位置。

8VRPIE三維網絡平臺技術

VRPIE可以將VRP作品到網上，直接面對網絡用戶，讓用戶在聯網的情況下登錄并游覽三維虛擬場景，在聯網狀態下在三維虛擬場景中進行互動交流。虛擬校園的制作是一項容量大，制作要求高，使用技術較多的工作，在制作過程中除了應用到本文上面提到相關技術，可能還會需要用到其他一些相關的技術，這就需要我們制作人員既要有扎實的技術又要不斷的給自己充電掌握更多更好的三維虛擬校園制作技術，制作出較好的三維虛擬校園作品，更好的展示學校，服務學校里的師生。

參考文獻：

[1]李峻峰.虛擬現實技術與虛擬校園的研究與實踐—以濰坊學院虛擬校園建設為例[J].工程圖學學報,2011,(3):62-68.

[2]秦臻楠.基于VRP的虛擬校園的構建與實現[J].科技信息,2011,11:480-481.

作者：黃志平 單位：徐州生物工程職業技術學院