浅谈三维虚拟现实软件与商业摄影

摄影业界认为，传统修片、暗房加工在技术层面上已经达到极限，如果想改善修片技术就必须寻求新的发展空间和处理方式。数字摄影与数字化处理就是这样一种能够强化修片的新技术，它能够大幅度的提升摄影影像品质，为商业摄影带来质变。

1商业摄影与三维虚拟现实软件技术

结合

基于三维虚拟现实软件技术的商业摄影已成为当今业界发展的主流趋势。目前在国内商业摄影领域较为常用的数字技术主要有两种，反转片拍摄的正片或负片拍摄的照片，还有一种就是数字机背直接拍摄方式，它们都起到了商业摄影从传统向现代发展的过渡作用。所以如今我们在电影、电视、广告、游戏及各种商业宣传摄影照片中都能看到利用三维虚拟现实软件而制作的三维动画及3D影像。CG技术的出现就拉近了三维虚拟现实技术与商业摄影的距离，找到了二者

发展的共同之处。

从经济角度来说，商业摄影利用三维图形现实虚拟技术是一种既能够实现创意又节约成本的途径。比如说当广告创意、策划人、摄影师等在实现了一套极具创意的设计方案之后，他们就需要通过三维图形现实虚拟技术来得以模拟实现，像虚拟现实VR技术和计算机CG图形技术都能够帮助设计团队预先看到创意方案雏形，从而让脑海中的想象流于真实，节约设计成本。在商业摄影作品的后期制作阶段，CG和VR等三维虚拟现实技术就会派上用场，辅助商业摄影作品的后期创作，将摄影者的灵感思路通过影像技术与图形汇编展示出来，透析摄影者无限的想象力和作品创作无尽的可能性。

优势

在电影拍摄大场面或多场景的画面中，除了选择较为合理的镜头对焦虚化技术，突出场景的宏伟或画面中人物的独立性时，还要注重对背景中场景的设计。尤其是当画面中角色处于崇山峻岭等危险地域时，为了保证演员的安全，就要利用到虚拟建模，即CG技术与真实场景拍摄相结合。

2结合三维虚拟现实软件技术与广告摄影的后期制作实例

汽车产品的商业摄影存在一定难度，因为汽车占地面积大且造型结构复杂，而且反光面颇多，对摄影棚的布置要求与摄影师的技术要求都极高。所以如今我们从后期制作的角度考虑问题，尝试利用三维虚拟现实软件技术来辅助汽车

拍摄，这样做不仅能够为广告设计开拓想象与修改空间，也能体现出汽车的真实特性。

建立车模

利用3DstudioMAX进行车体模型的初步轮廓设计，并利用AUTOCAD来增加汽车模型的造型精细度。首先在AUTOCAD上构建汽车的最初模型，并利用3 D studioMAX建立命令，为汽车模型选择材质，构建外观和填色。其他较为复杂的材质则要利用到MATERLALEDITOR。利用MATERLALEDITOR材质球渲染汽车模型的指定部件，为汽车进行间接光色、直接光色和高光点光色的渲染，从而建立一个几何图形，通过这三种特性来营造一种汽车模型的真实质感，然后通过RENDERLAST进行后期渲染。在渲染好的车模上进行3D StudioMAX贴图，这其中要考虑到贴图的适配，表现出广告中汽车要重点突出的部位，比如说汽车的商标、车体的某个部位等等，都可以通过3 D StudioMAX进行贴图手动调整。

环境设定

借助VLTE软件进行汽车模型背景的设定是较为流行的一种方式，因为该软件具备强大的创意素材库，所以能为设计者提供各种各样的专业背景素材，在对广告场景中汽车背景中的地形环境进行设置之后，就可以利用大气编辑器进行天空、云彩、雾气等自然因素的渲染，让其贴近现实场景，实现最大限度的模拟拟真效果。

后期制作

在上述效果逐步生成后，就可以对最终生成效果进行可输出的高精度静态三维图像制作，即后期制作。后期制作的目的是减少前期各种效果生成后作品中可能存在的问题和毛糙，所以后期制作是利用平面设计软件而进行的视频或图像效果精细打磨过程。我们可以采用像PHOTOSHIOP或者AE这样的软件进行对摄影作品的后期处理，并与真实产品图片合成，就可以形成最终的摄影作品效果。虚拟场景与真实产品图片的结合要注意场景中可能出现的各种光路、环境对画面整体光影的影响，在保留车体自身光影的同时，也要对其进行强化与渲染，使它的效果优于摄影效果，给观赏者带来视觉方面的冲击，又让观赏者感觉这是真实合理、而不是后期合成的画面。

3结语

伴随数字科技的不断发展创新，三维虚拟现实软件已经与商业摄影相得益彰，在电影、广告、游戏等各个领域中得以大施拳脚，日臻成熟。新技术所带来的不仅仅是二者之间的融合、对消费者的愉悦，也宣告着人类社会仿真技术已经逐渐达到了以假乱真，妙到颠毫的地步。所以我们一定要学会理性的、合理的利用它、欣赏它，让它向着对人类进步有益的方向发展。

三维建模在虚拟现实中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0618377501.html, 三维建模在虚拟现实中的应用作者：冯丹来源：《商情》2019年第49期【摘要】虚拟现实建模技术是当下计算机技术当中的一项热门话题。当今三维建模技术主要以Autodesk maya和3Dmax两款设计软件为主要创怍工具，三维建模方法主要有多边形建模、非均匀有理B样条曲线建模、细分曲面技术建模。每种建模方法各有其优点和缺点。本文主要围绕多边形建模和NURBS建模两种方法进行介绍。【关键词】虚拟现实; 多边形建模; NURBS建模一、引言随着现在科技的发展以及计算机的普及应用，高科技技术产品的出现，三维技术和虚拟现实技术的应用逐渐发挥着重要的作用。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，并使用户沉浸到该环境中。这是现代计算机技术高度发展的主要象征之一，有效提高了各类产品、建筑、景观、动画等的设计效果，使得图形不再仅局限于二维空间当中，而是转变为了三维立体图像，有种身临其境的感觉，标志着人类计算机科技的进步。二、虚拟现实技术虚拟现实技术简称 VR 技术，同时也被叫做灵境技术，是针对图像进行数字化处理，并包含了图形学、多媒体、网络、人工智能、传感器与高分辨率显示等技术，将人们的五感融合在一起，形成真实虚拟三维空间的信息集成技术系统。三、三维建模技术三维建模技术是一门通过软件来实现模型的技术手段。3D Studio Max，常简称为3ds Max 或MAX，是Discreet公司开发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。而NURBS曲面建模和Polygon多边形建模是这两款软件主要的建模类型。（一）多边形建模多边形建模是三维建模技术当中最早的建模技术之一。多边形建模方法是虚拟现实制作和虚拟建筑制作中最常用的三维建模方法，通过使用大量的、小的面片，多边形建模方法建立的模型可以建立任何平面或者曲面，并且使用这种方法建立的模型可以任意变化修改，能充分使用建模师的想象力，建立超现实三维模型。

三维激光扫描与虚拟现实技术

三维激光扫描与虚拟现实技术【摘要】虚拟现实（VirtualReality，简称VR）是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科。其在实际操作中的瓶颈问题本文通过引入三维激光扫描技术圆满的得到了解决。【关键词】三维激光扫描；虚拟现实；技术；发展虚拟现实有很多种定义，一种比较有概括性的定义是：虚拟现实是一种非常强大的高端人机接口，包括通过视觉、听觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。虚拟现实有三个关键特征，包括：实时的交互性（Interaction），实时指计算机能探测到用户的输入并同时修改虚拟世界；交互性有助于产生沉浸感（Immersion），即让用户感觉到置身于屏幕所显示的情节中；要实现虚拟现实的交互性和沉浸感，以及要在实际应用中更好地解决问题，在很大程度上取决于研究者和设计者的想象力（Imagination）。因此，交互性、沉浸感和想象力够成了虚拟现实的基本特征，也就是“3I”特性。虚拟现实技术在发展的过程中，还有一些障碍，其中一大障碍来源于繁琐的三维建模。三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势.三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。由于其具有快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会像GPS一样引起测量技术的又一次革命。 1.应用三维激光扫描技术的虚拟现实技术与传统虚拟现实技术的不同传统虚拟现实技术中的视景生成办法比较简单，如图1所示。图1流程仅解决了视景定性分析及模拟过程，但足以在可视化环境中实现虚拟现实应用的功能仿真，至于仿真结果的可逆行工作则受到局限，因为缺少对真实现实的精确测绘及全面的实测数据，因此很难解决视景仿真的精确定量分析、逆向还原及用于定量分析真实目标结构特性，说的更确切点，三维激光扫描技术真正解决了面向目标的三维可视化重建及逆向工程的双性职能，这必将为虚拟现实技术的更广泛应用开辟全新的应用领域，同时，也是对传统虚拟现实技术瓶颈的突破及扩展。具体流程如图2所示。 2.三维激光扫描技术将拓展虚拟现实技术的应用内涵从应用角度考虑，由于采用了三维激光扫描测绘技术与虚拟现实技术的完美结合，进而使正向工程更加精确及数据可操作化，同时也在逆向工程及快速还原应用中增加了革命性的跨越。三维激光扫描测绘技术是通过激光脉冲发射到真实视景中，经过激光发射及逐点测绘，将对象坐标系统及物体的结构形态直接生成到电脑中，然后经过点云处理及三维实体建模，最终重建出真实视景世界，它的技术特点是：所有采集的真实世界都是由精确数据做保证的，同时又可以结合图形图象技术再现实景。图3是采用三维激光扫描技术重建的模型及视景环境，他们都是从相应的VR用例资料中截取的，从图中我们看不出与传统虚拟现实应用的区别，因为他们都具有虚拟现实应用的沉浸感、人机交互操作能力、过程仿真能力等，但由于采集实景的技术及三维重建的手段不同，进而应用深度及广度具有很大区别。

建模技术三种方法

建模技术是虚拟现实中的技术核心，也是难点之一，目前主要有三种方法实现。虚拟现实是在虚拟的数字空间中模拟真实世界中的事物，这就需要真实世界的事物在数字空间中的表示，于是催生了虚拟现实中的建模技术。虚拟现实对现实“虚拟”得到底像不像，是与建模技术紧密相关的。因此，建模技术的研究具有非常重要的意义，得到了国内外研究人员的重视。数字空间中的信息主要有一维、二维、三维几种形式。一维的信息主要指文字，通过现有的键盘、输入法等软硬件。二维的信息主要指平面图像，通过照相机、扫描仪、PhotoShop等图像采集与处理的软硬件。对于虚拟现实技术来说，事物的三维建模是更需要关心的核心，也是当今的难点技术。按使用方式的不同，现有的建模技术主要可以分为: 几何造型、扫描设备、基于图像等几种方法。基于几何造型的建模技术基于几何造型的建模技术是由专业人员通过使用专业软件（如AutoCAD、3dsmax、Maya）等工具，通过运用计算机图形学与美术方面的知识，搭建出物体的三维模型，有点类似画家作画。这种造型方式主要有三种: 线框模型、表面模型与实体模型。 1. 线框模型只有“线”的概念，使用一些顶点和棱边来表示物体。对于房屋、零件设计等更关注结构信息，对显示效果要求不高的计算机辅助设计（CAD）应用，线框模型以其简单、方便的优势得到较广泛的应用。AutoCAD软件是一个较好的造型工具。但这种方法很难表示物体的外观，应用范围受到限制。 2. 表面模型相对于线框模型来说，引入了“面”的概念。对于大多数应用来说，用户仅限于“看”的层面，对于看得见的物体表面，是用户关注的，而对于看不见的物体内部，则是用户不关心的。因此，表面模型通过使用一些参数化的面片来逼近真实物体的表面，就可以很好地表现出物体的外观。这种方式以其优秀的视觉效果被广泛应用于电影、游戏等行业中，也是我们平时接触最多的。3dsmax、Maya等工具在这方面有较优秀的表现。 3. 实体模型相对于表面模型来说，又引入了“体”的概念，在构建了物体表面的同时，深入到物体内部，形成物体的“体模型”，这种建模方法被应用于医学影像、科学数据可视化等专业应用中。利用三维扫描仪理论上说，对于任何应用情况，只要有了方便的建模工具，有水平的建模大师都可以用几何造型技术达到很好的效果。然而，科技在发展，人们总希望机器能够帮助人干更多的事。于是，人们发明了一些专门用于建模的自动工具设备，被称为三维扫描仪。它能够自动构建出物体的三维模型，并且精度非常之高，主要应用于专业场合，当然其价格也非常“专业”，一套三维扫描仪价格动辄数十万，并非普通用户可以承受得起。三维扫描仪有接触式与非接触式之分。

虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0

第一章系统概述 1.1 系统介绍 “虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户／服务器模式,其中服务器提供VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VR 浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。因为浏览器是本地平台提供的，从而实现了和硬件平台的无关性。VR象HTML一样，是一种ASCII码描述语言，它是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令，这些指令由再现器解释执行，再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三维造型和渲染的图形描述性语言，复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件和浏览器，又由于其交互性强和跨平台性，使虚拟现实在Internet上有着广泛的应用，例如远程教育、商业宣传等等。为此本公司研发出“基于VR的虚拟模型软件”,从用户的角度来说，基本上是HTML加上第三维，但从开发者角度来说， VR环境的产生提供了一套完全的新标准，新过程以及新的Web 技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决的问题。设计之前，必须明确指定目标平台（PC、 Mac、SGI的新O2等等）， CPU 速度、可以运行的带宽以及最适合使用的VR浏览器。 1.2系统功能概述 1.建模 “虚拟现实VR系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似，必须解决交流的问题，画出草图并研究材质的处理，生成模型、空间、化身，但必须考虑一些技术的限制，如，考虑到目标平台，决定在VR文件中放入多少多边图形；预先考虑到虚拟现实VR系统开发软件执行的动作，把相应的目标归类，用于设定三维物体之间的相互联系，建模与动画相互配合，如果归类正确合适，就会缩小生成动画效果之后文件的体积。虚拟现实的设计中必须考虑加入重力和碰撞的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似。

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在 VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比 VRML1.0增加了近 30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下： Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表，它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果，交互性能更加完美。支持MPEG，Mov、Avi等视频文件， Rm等流媒体文件，Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件，Flash动画文件，多种材质效果，支持Nurbs曲线，粒子效果，雾化效果。支持多人的交互环境，VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展，以X3D为核心，有Blaxxun3D 等相关产品。在虚拟场景，尤其是大场景的应用方面，以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下：https://www.360docs.net/doc/0618377501.html, , https://www.360docs.net/doc/0618377501.html,

实现虚拟现实的建模方法

实现虚拟现实的建模方法虚拟现实是在虚拟的数字空间中模拟真实世界中的事物，这就需要真实世界的事物在数字空间中的表示，于是催生了虚拟现实中的建模技术。虚拟现实对现实“虚拟”得到底像不像，是与建模技术紧密相关的。因此，建模技术的研究具有非常重要的意义，得到了国内外研究人员的重视。数字空间中的信息主要有一维、二维、三维几种形式。一维的信息主要指文字，通过现有的键盘、输入法等软硬件。二维的信息主要指平面图像，通过照相机、扫描仪、PhotoShop等图像采集与处理的软硬件。对于虚拟现实技术来说，事物的三维建模是更需要关心的核心，也是当今的难点技术。按使用方式的不同，现有的建模技术主要可以分为: 几何造型、扫描设备、基于图像等几种方法。基于几何造型的建模技术是由专业人员通过使用专业软件（如AutoCAD、 3dsmax、Maya）等工具，通过运用计算机图形学与美术方面的知识，搭建出物体的三维模型，有点类似画家作画。这种造型方式主要有三种: 线框模型、表面模型与实体模型。 1. 线框模型只有“线”的概念，使用一些顶点和棱边来表示物体。对于房屋、零件设计等更关注结构信息，对显示效果要求不高的计算机辅助设计（CAD）应用，线框模型以其简单、方便的优势得到较广泛的应用。AutoCAD软件是一个较好的造型工具。但这种方法很难表示物体的外观，应用范围受到限制。 2. 表面模型相对于线框模型来说，引入了“面”的概念。对于大多数应用来说，用户仅限于“看”的层面，对于看得见的物体表面，是用户关注的，而对于看不见的物体内部，则是用户不关心的。因此，表面模型通过使用一些参数化的面片来逼近真实物体的表面，就可以很好地表现出物体的外观。这种方式以其优秀的视觉效果被广泛应用于电影、游戏等行业中，也是我们平时接触最多的。3dsmax、Maya等工具在这方面有较优秀的表现。 3. 实体模型相对于表面模型来说，又引入了“体”的概念，在构建了物体表面的同时，深入到物体内部，形成物体的“体模型”，这种建模方法被应用于医学影像、科学数据可视化等专业应用中。理论上说，对于任何应用情况，只要有了方便的建模工具，有水平的建模大师都可以用几何造型技术达到很好的效果。然而，科技在发展，人们总希望机器能够帮助人干更多的事。于是，人们发明了一些专门用于建模的自动工具设备，被称为三维扫描仪。它能够自动构建出物体的三维模型，并且精度非常之高，主要应用于专业场合，当然其价格也非常“专业”，一套三维扫描仪价格动辄数十万，并非普通用户可以承受得起。三维扫描仪有接触式与非接触式之分。 1. 接触式三维扫描仪需要扫描仪接触到被扫描物体。它主要使用压电传感器，捕捉物体的表面信息，这种设备价格稍便宜，但使用不方便，已经不是主流。

虚拟现实与三维动画的区别

张家湾及机场片区VR项目背景资料 (一)定义： 1)三维动画又称3D动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。 2)虚拟现实技术就是采用以计算机技术为核心结合光电传感技术生成逼真的视、听、触一体化的特定范围内虚拟的环境（如飞机驾驶舱、分子结构世界，高危环境）。若使用特定装备（动作采集自由度空间定位、力反馈输入、数字头盔、立体显示环境等），就可以自然地与虚拟世界中的客体进行实时逼真交互，从而产生亲临现场的感受和体验。 (二)技术区别： 1) 是依靠计算机预先处理好的路径上所能看见的静止照片连续播放而形成的，不具有任何交互性，即不是用户想看什么地方

就能看到什么地方，用户只能按照设计师预先固定好的一条线路去看某些场景，它给用户提供的信息很少或不是所需的，用户是被动的；而虚拟现实技术则截然不同，它通过计算机实时计算场景，根据用户的需要把整个空间中所有的信息真实地提供给用户，用户可依自己的路线行走，计算机会产生相应的场景，真正做到“想得到，就看得到”。 2)技术特点对比

(三)价格计算方式 1)三维动画一般按时间计算价格,市场价按制作的精细程度从 1000-2000/秒计算，通常10分钟左右的三维动画约在60-120 万左右，10分钟大概可以播放完相当于一个企业或者一个居民小区的三维动画，且只能表现部分细节，即镜头部分建模，三维动画为示意性展现，不具有现实参考价值。 2)张家湾及机场片区VR工作量预估(以初步规划方案作参考进

3DS MAX建模方法介绍虚拟现实

3DS MAX建模方法介绍 3DS MAX（简称MAX）软件，是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。它集建模、动画、渲染于一体，被广泛地应用于娱乐游戏、影视动画、广告动画、建筑设计、工业设计、虚拟现实等领域，是当前世界上销量最大的虚拟现实技术应用软件。三维建模是三维动画处理和可视化设计的基础，处于所有工作流程的开始阶段，起着极其重要的作用。在3ds Max 中有非常多的建模方法，如基础建模、复合对象建模、二维图形建模、多边模建模、面片建模、NURBS 建模等，面对如此多的建模方法，应充分了解每个方法的优势和不足，掌握其特点及适用对象，选择最适合的创建方法，可以创建出逼真的效果。图1：3ds Max软件界面 1、基础建模基础建模是最基础也是最常用的建模方法，如标准基本体扩展基本体、二维图形等，它是从几何体创建命令面板中创建，方法很简单，单击拖动鼠标或使用键盘输出即可，每种几何体都由多种属性参数控制，通过对参数的调整来控制基本体的形态基础模型可以搭建简单的模型，同时也是创建复杂模型的基础。从理论上说，任何复杂的物体都可以拆分成多个标准的内置模型；反之，多个标准的内置模型也可以合成任何复杂的物体模型，简单的物体可以用内置模型进行创建，通过参数调整其大小、比例和位置，最后形成物体的模型。而更为复杂的物体可以先由内置模型进行创建再利用编辑修改器进行弯曲、扭曲等变形操作，最后形成所需物体的模型。

2、复合对象建模复合物体是指将两个或更多的对象组合形成的新对象，实际物体往往可以看成是由很多简单物体组合而成。对于合并的过程可以反复调节，从而制作一些高难度的造型，如头发、毛皮复杂的地形和变形动画等复合物体生成的方法有以下几种变形：由两个或多个节点数相同的二维或三维物体组成通过对这些节点的插入，从一个物体变为另一个物体，其间的形状发生渐变而生成动画。连接：由两个带有开放面的物体，通过开放面或空洞将其连接后组合成一个新的物体连接的对象必须都有开放的面或空洞，就是两个对象连接的位置；布尔：对两个以上的对象进行并集、差集、交集的运算，得到新的对象形态；放样：起源于古代的造船技术，以龙骨为路径，在不同界面处放入木板，从而产生船体模型这种技术被应用于三维建模领域，即放样操作；形体合并：将一个二维图形投影到一个三维对象表面，从而产生相交或相减的效果常用于生产物体边面的文字镂空、花纹、立体浮雕效果，从复杂面物体截取部分表面以及一些动画效果等；包裹：将一个物体的节点包裹到另一个物体表面上，而塑造一个新物体，常用于给物体添加几何细节；地形：根据一组等高线的分布创建地形对象；离散：将物体的多个副本散布到屏幕上或定义的区域内；水滴网格：将粒子系统转换为网格对象。 3、二维图形建模二维图形是指由一条或多条样条线组成的对象，二维图形创建在复合物体面片建模中应用比较广泛，它可以作为几何形体直接渲染输出，更重要的是可以通过二维挤出、旋转、斜切等编辑修改，使二维图形转换为三维图形，或作为动画的路径和放样的路径或截面使用，还可以将二维图形直接设置成可渲染的，创建霓红灯一类的效果3ds Max 包含 3 种重要的线类型：样条线、NURBS 曲线、扩展样条线，在许多方面它们的用处是相同的，其中的样条线继承了NURBS 曲线和扩展样条线所具有的特性，绝大部分默认的图形方式是样条方式。样条线建模是指调用样条强大的可塑性，并配合样条自身的可渲染性，样条线专用修改器以及放样的创建方法，制作形态富于变化的模型，一般多用于抽作复杂模型的外部形状或不规则物体的截面轮廓。 4 、多边形建模多边形建模是最为传统和经典的一种建模方式。3ds Max 中的多边形建模

三维虚拟现实技术

虚拟现实技术的演变发展及在军事地形学研究的影响 ——《三维虚拟现实技术》研究报告（姓名：刘栋学号:2009202140087）一．前言随着计算机科学的飞速发展，虚拟现实技术已渗透进入了军事、工程、医学、教育等各个方面，并且在这些领域中起着重要的作用。如海湾战争的美国士兵对周边的环境不觉得陌生，是由于虚拟现实已把他们带入那漫无边际的风尘黄沙让他们身临其境感受到大漠的荒凉。三维虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中去。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术、前沿学科和研究领域。三维虚拟现实技术具有以下四个重要特征① 多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知

和计算机的发展促使了虚拟现实技术的萌芽。 2.1.2虚拟现实技术的萌芽阶段 60年代到 70年代初是虚拟现实思想萌芽阶段。 60 年代初Ivan Sutherland教授在他的博士论文对有关计算机图形交互系统方面作了论述。65年他发表的论文“the ultimate display”提出了感觉真实、交互真实的人机协作新理论。1968 年他开发了头盔式立体显示器，后来他开发了一个虚拟系统，可称得上是第一个虚拟现实系统。它是基于传统习惯、花费又大、模型又过分简化了的一个虚拟世界。Ivan Sutherland 的论文和一个过于简单的虚拟世界是具有初始意义的虚拟现实技术，也正是虚拟现实技术的萌芽。由于在图形方面的显示和交互，因此人们称他为图形学之父。 2.1.3虚拟现实概念和理论的初步形成 1973年到 1989年为虚拟现实技术的第三阶段。 1973年 Myron Krurger 提出了“Artificial Reality”这是早期出现的虚拟现实的词。从字

虚拟现实技术考试题和答案解析

虚拟现实技术试题（一） 1、虚拟现实是一种高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。 2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。 3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion( 沉浸) Interaction( 交互) Imagination( 想象) 4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备多传感器组力反馈装置 5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出，虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术，是一个发展前景非常广阔的新技术。 6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式桌面式增强式分布式。 7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。三维位置跟踪器 8、在虚拟现实系统的输入设部分，基于自然交互设备主要有力反馈设备数据手套三维鼠标. 9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一，一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch) 、转动角(yaw) 和偏转角（roll ）, 我们称为 6 自由度（6DOF）。 10、空间位置跟踪技术有多种，常见的跟踪系统有机械跟踪器电磁跟踪器超声波跟踪器惯性跟踪器光学跟踪器。 11、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。 12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。要实现立体的显示。现已有多种方法与手段进行实现。主要有互补色偏振光时分式光栅式真三维显示. 12、正是由于人类两眼的视差，使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合，从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。 13、HMD（Head_Mounted_Display ）, 头盔式显示器，主要组成是显示元件\ 光学系统 14、洞穴式立体显示装置（CAVE Computer Automatic Virtual Enviroment ）系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE主要组成由高性能图形工作站投影设备跟踪系统声音系统。 13、三维视觉建模又可细分为几何建模、物理建模、行为建模技术，分别是基于物体的几何信息来描述物体模型的建模方法、涉及到物体的物理属性，行为建模反映研究对象的物理本质及其内在的工作原理。 14、在真实感实时绘制技术中，为了提高显示的逼真度，加强真实性，常利用的方法有纹理映射反走样环境映射。 15、在基于几何图形的实时绘制技术实现过程中，目前有下面几种用来降低场景的复杂度，以提高三维场景的动态显示速度的方法: 预测计算法、脱机计算法、3D剪切法、可见消隐法、细节层次模型法。其中细节层次模型法应用较为普遍。16、为了保证虚拟环境的真实性，常需要对虚拟物体进行碰撞检测，实现方法有多种，但其中的层次包围盒法方法是碰撞检测算法中广泛使用的一种方法，它是解决碰撞检测问题复杂性的一种有效方法。实时绘制技术场景简化快速消隐纹理化对象限时绘制\

虚拟场景的三维建模与可视化V1

山西省基础研究计划项目申报书项目类别: □自然科学基金□青年科技研究基金项目名称: 三维数字化综采仿真平台项目申报单位：（盖章）项目组织单位：（盖章）申请人：填报日期：山西省科学技术厅制

基本信息项目基本信息项目名称研究属性 A基础研究 B使用基础研究指南领域所属国家或省级重点学科名称所属国家或省级重点实验室名称报审学科学科1 代码1 学科2 代码2 起止年限年月- 年月申请经费申请者信息姓名性别民族出生年月年月学历学位身份证号码毕业校名专业毕业年份学术职务行政职务通讯地址曾在何国留学或进修技术职称现主要研究领域联系电话手机E-mail 申请者所在博士点或硕士点名称申报单位信息名称单位属性通讯地址邮编法人代表电话法人代码联系人电话传真E-mail 开户银行帐号合作单位1．2．

摘要项目研究内容和意义简介（限400字内）是针对现代化煤矿开采建立起来的数字化仿真平台，适用于综采的生产作业仿真。为煤矿管理人员提供了可靠的决策支持。实现了矿区布局展示、矿区内部地质构造展示、模拟矿井开采、开采过程实时仿真、机械设备作业实时仿真、安全预警、危险源分析等功能。在山西整合煤矿大规模开工建设的推动下，煤炭行业固定资产投资增速将从2010年低点20%回升至2011年25%以上，拉动煤机设备行业超预期增长。机械化率提升空间很大。2015年我国煤炭行业机械化率的目标为75%，相比2010年将提升20%，且不排除机械化率超预期的可能。十二五期间，煤炭机械化开采量CAGR达到12.8%，远超原煤产量CAGR的5.8%，对煤机设备需求形成重要支撑。而在整个综合采煤过程中每个设备无法实时和准确的表达采煤现实场景，在以往的设计过程中，绝大部分煤机设备都采用二维平面设计，这样容易使产品结构等信息表达有误，不能及时反映采煤面实际采煤状态，同时，由于没有相关联的产品三维装配模型可供分析，给干涉分析及空间设计带来困难。而后续所有的分析，动态仿真等方面都是以三维实体模型为基础，另外还实现了动态交互的设计的设计功能，实现煤机设备的三维可视化和虚拟现实进而提高对采煤设备和实际工况分析，具有很大的实用性于必要性。关键词（用分号分开，最多4个）山西整合煤矿虚拟现实三维可视化

工厂三维虚拟现实集成软件平台新技术(精)

工厂资产是工厂建设投资的主体,也是企业生产运营的物质基础。因此备受经营管理者的关注。企业管理的实质是资产及资产回报率(ROA管理。尽管资产管理是老生常谈,但是使用3D 模型模拟、标识并管理所有的资产,实现资产管理和利用自动化,则是全新的理念。确切地了解和掌握资产状况,既可以有效地进行运行和维护,又可以为持续发展做更准确的分析,帮助提升生产效率和资产利用率,最终获得更高的资产回报率。 INOVx 解决方案是一个创新的以资产为中心的软件平台(Innovative Asset-Centric Software Platform,将大量复杂的工厂资产相关数据转化为容易理解和以业务导向的信息,以表现资产真实物理状况的三维工厂电子模型为基础,并且无缝集成各种工厂企业信息系统,如ERP、MES、实时数据库、工程、检测、运行、维护以及文档管理(Document Management等系统。是重点针对流程工业的支持企业资产管理(EAM的先进虚拟现实软件,提供EAM 端到端的集成的虚拟现实解决方案,如图1所示。重点用于企业资产运行管理、安全管理、规章管理、员工培训和维修管理,以提升工厂的生产效率、安全水平和决策能力。虚拟化是流程工业,诸如石油、化工、公用工程等领域集约化、精细化资产管理的下一代流行新技术。目前已被ExxonMobil 、BP 、Amoco、Chevron 、ConocoPhillips 、Esso Imperial Oil 、Shell Oil、Shell Chemicals 、Union Carbide、Arco、BASF、Bayer、Dow、DuPont 等世界知名石油、石化公司以及Fluor Daniel 、Toyo ■ 张志檩工厂三维虚拟现实集成软件平台新技术图1 EAM

虚拟现实技术中计算机图形学的应用——三维计算机图形

虚拟现实技术中计算机图形学的应用 ——三维计算机图形近年来虚拟头盔的发展越来越快。目前，这个虚拟头盔仅在瑞士圣约翰公园能够让体验者进入虚拟3D世界，体验者能够在“真实公园”的混合环境下进行探索，通过照相机进行观看，以及通过计算机形成3D虚幻假像，其中包括：发光的草、梦幻般的昆虫，以及天空中出现的奇特景象。这种新型虚拟头盔被称为“生命放大器(Lifeclipper)”，是一种全新的娱乐高科技装置，通过背包中的高性能计算机使体验者进入一个与现实并行的虚拟世界。其主要技术是近年来越来越火的虚拟现实技术。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。早在60年代初，随着CAD技术的发展，人们就开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。80年代，Jaron Lanier提出了"虚拟现实"VR（Virtual Reality）的观点，目的在于建立一种新的用户界面，使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中，并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中"环游"，创造出一种"亲临其境"的感觉。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。与传统的计算机人――机界面（如键盘、鼠标器、图形用户界面以及流行的Windows等）相比，虚拟现实无论在技术上还是思想上都有质的飞跃。传统的人――机界面将用户和计算机视为两个独立的实体，而将界面视为信息交换的媒介，由用户把要求或指令输入计算机，计算机对信息或受控对象作出动作反馈。虚拟现实则将用户和计算机视为一个整体，通过各种直观的工具将信息进行可视化，形成一个逼真的环境，用户直接置身于这种三维信息空间中自由地使用各种信息，并由此控制计算机。虚拟现实用以下3种基本技术进行了概括：

虚拟现实系统的组成

虚拟现实系统的组成 1 构建虚拟现实系统的目的使参与者沉浸于多维信息空间中，进行仿真、建模，获取知识和形成新概念。目标:利用并集成高性能的计算机软硬件及各类先进的传感器，去构建一个使参与者处于身临其境的沉浸感、具有完善的交互作用、能帮助和启发构思的信息环境。技术支持:各种传感器技术、三维显示和音响器、虚拟环境产生器、程序设计工具集、计算机高速网络和高性能计算机平台。 2 虚拟现实系统的组成用户通过头盔、手套和话筒等输入设备为计算机提供输入信号，虚拟现实软件收到输入信号后加以解释，然后对虚拟环境数据库进行必要更新，调整当前虚拟环境视图，并将这一新视图及其它信息如声音立即传送给输出设备，以便用户及时看到效果。系统由输入部分、输出部分、虚拟环境数据库、虚拟现实软件组成。 2.1输入部分虚拟现实系统通过输入部分接收来自用户的信息。用户基本输入信号包括用户的头、手位置及方向、声音等。其输入设备主要有: (1)数据手套用来监测手的姿态，将人手的自然动作数字化。用户手的位置与

方向用来与虚拟环境进行交互。如在使用交互手套时，手势可用来启动或终止系统。类似地，手套可用来拾起虚拟物体，并将物体移到别的位置。 (2)三维球用于物体操作和飞行控制。 (3)自由度鼠标用于导航、选择及与物体交互。 (4)生物传感器用来跟踪眼球运动。 (5)头部跟踪器通常装在HMD头盔上跟踪头部位置，以便使HMD显示的图像随头部运动而变化。用户头的位置及方向是系统重要的输入信号，因为它决定了从哪个视角对虚拟世界进行渲染。 (6)语音输入设备通过话筒等声音输入设备将语音信息输入，并利用语音识别系统将语音信号变成数字化信号。 2.2 输出系统虚拟现实系统根据人的感觉器官的工作原理，通过虚拟现实系统的输出设备，https://www.360docs.net/doc/0618377501.html,使人对虚拟现实系统的虚拟环境得到虽假犹真、身临其境的感觉。主要是由三维图像视觉效果、三维声音效果和触觉 (力觉)效果来实现的。 (1)三维图像生成与显示

基于虚拟现实的三维建模技术的研究

基于虚拟现实的三维建模技术的研究随着VR（虚拟现实技术）的快速发展，三维建模技术在其中发挥着重要的作用，是虚拟现实技术的核心。本文研究探讨了VR技术和三维建模技术，以及建模软件3DMAX，还对VRML语言进行了分析论述。 0 引言虚拟现实技术（VirtualReality，VR）通过使用计算机，运用一定的技术手段建造一个仿真的三维虚拟环境。VR技术通常具有如下的特征： 1）沉浸感。是指对象作为主角置身于虚幻世界中的逼真感受。 2）交互性。是指参与者对模拟世界中物体的可干预性以及从虚拟环境中得到效果反馈的自然程度。 3）自主性。强调VR技术应该拥有广阔的可幻想空间，能够拓展人类认知的领域，不仅可以逼真重现客观世界，还可以构建虚幻的、甚至是奇幻的世界状态。当今时代日新月异，随着计算机领域相关技术的迅猛发展，VR系统构建及技术进入网络应用已然成为时下的一个实践性热点研究课题。具体来说，三维建模技术是VR系统的基础，如果没有专业VR建模工具提供支撑，VR系统将很难成功建立。而在完成复杂的虚拟现实场景的模拟建模时，研究中更多地使用了三维模型制作软件。其中，3DMAX建模软件是最趋广泛与普及应用的。通

过利用3DMAX建造虚拟环境或物体，安装与其相对应的插件用于结果输出，就能够相对准确可靠地创建环境模型文档了。 1 虚拟现实建模技术在设计VR系统之前，首先需要创建一个虚拟环境（Environment）。在众多因素中，视觉将关系到最为直观和形象的用户体验，所以环境构建中，实时动态、逼真合理的呈现即成为至关重要的功能需求。一旦模型建立起来，即可称作一个系统的建立。系统能够拥有一个物体或是多个群体，这样的表现可以构成系统的模型。也就是说，系统模型以一个或多个方式存在。建模最初要完成的步骤，是给系统拟定一个标准，虚拟世界里存在众多的对象物体，相对层次较为繁杂，因而必须包括其中全部涉及的对象。下面则对这一技术内容展开论述研究。 1.1 几何建模三维视觉建模可细分为几何建模(GeometricModeling)、物理建模(PhysicalModeling)、对象行为建模(ObjectBehaviorModeling)等。而在虚拟世界构建中高效关键的设计手段就是几何建模。

各种虚拟现实软件比较

各种虚拟现实软件比较辣条|2013-09-29 11:13|次浏览|Unity(261) 虚拟现实软件的好坏问题争论了很久，相信也会一直争论下去，软件的好坏本身就是相对的，因此使用者更应该从自身的角度和所处的行业特点来选择适合自己的软件. virtools 接近于微型游戏引擎,互动性强大,目前被认为是功能最强大的元老级虚拟现实制作软件.学习资料也比较多,开发WEB3D游戏的首选浏览插件10M左右的庞大体积是个瓶颈,但是随着国内带宽的增加，这方面的影像已经越来越显得微不足道了。他的应用将有着无限的前景！ QUEST3D 也是元老级的软件了,曾经的超牛DEMO让许多人热捧,且好像是节点式的操作,比较强大. vrml q3d vt vgs vrp cult3d quest3d anark，画质也比较优异,入门难度有,浏览插件2M左右,算是中级化,也可以适应亚洲. UNITY 3D DEMO的高质量致使许多人热捧,画质确实够强,互动性近期也有几个游戏式的作品,也可以说明UNITY是有很强的互动性的,运行于MAC系统上,所以目前用的人比较少.有强大的地形绘制器,这个是比较引以为荣的,浏览插件大概3M左右。 TURNTOOL 此虚拟现实制作软件，在展示方面比较擅长,画质国内的和WEBMAX差不多.资料还是比较少,英文好的朋友可以去TT的官方论坛看老外的教程,以插件的方式嵌入3DMAX里,导出比较简易,也是为数不多的轻量级WEB3D软件.浏览插件在800K左右,也适合亚太地区的带宽承受范围。 GLUT - OpenGL Utility Toolkit GLUT 是一个与操作系统无关的OpenGL程序工具库, 它实现了可移植的OpenGL窗口编程接口，GLUT支持C/C++、FORTRAN、ADA。工具包当前版本号为3.7，支持OpenGL多窗口渲染、回调事件处理、复杂的输入设备控制、计时器、层叠菜单、常见物体绘制函数、各种窗口管理函数等。GLUT不是一个全功能的开发包，并不适合大型应用的开发，它只为中小应用而设计，特别适合初学者学习和应用OpenGL，由此入门相对容易。 SGI OpenGL Peformer SGI公司是业界的领导厂商之一，在实时可视化仿真或其它对显示性能要求高的专业3D图形应用领域里，OpenGL Performer为创建此类应用提供的强大而容易理解的编程接口。Performer可以大幅度减轻3D开发人员的编程工作，并可以容易地提高3D应用程序的性能。它的软件模块对数据的组织和显示做了广泛的优化。 OpenGL Performer是SGI可视化仿真系统的一部分。它提供了访问Onyx4 UltimateVision、SGI Octane、SGI VPro图形子系统等SGI视景显示高级特性的接口。Performer和SGI图形硬件一起提供了一套基于强大的、灵活的、可扩展的专业图形生成系统。Performer已经被移植到多种图形平台，在使用的过程中，用户不需要考虑各种平台的硬件差异。