基于3ds MAX的校园场景可视化设计与实现
3dmax建模实验报告内容
3dmax建模实验报告内容1. 实验目的本实验旨在通过使用3DMax软件进行建模，学习和掌握3D建模的基本原理和操作技巧。
2. 实验环境- 操作系统：Windows 10- 软件工具：3DMax 20213. 实验内容3.1 建立场景首先，在3DMax中创建一个新的场景。
选择一个适合的场景背景，例如户外环境或室内空间，以便后续的建模工作。
3.2 添加基本模型在场景中添加基本的模型，例如立方体、球体、圆柱体等。
通过调整这些基本模型的尺寸、位置和旋转角度等属性，来构建所需的物体形状。
3.3 进行模型细化通过进一步细化模型，添加细节和特征，使其更加真实和逼真。
可以使用3DMax提供的模型库，或自行绘制模型并导入。
3.4 材质和纹理处理为模型添加材质和纹理，使其表面具有不同的颜色、纹理、光泽等特征。
可以通过调整材质属性，如色彩、透明度、反射率等，来实现所需的渲染效果。
3.5 光照和渲染设置通过添加光源来照亮场景，并设置不同种类的光照效果，如方向光、点光源和聚光灯等。
进一步调整光照属性，如颜色、强度和阴影设置等，以达到所需的渲染效果。
3.6 动画和渲染输出在模型中添加动画效果，如旋转、平移或变形等。
通过调整关键帧设置和动画路径，使模型产生动态效果。
最后，设置渲染参数，选择合适的渲染引擎，生成最终的渲染效果图或动画。
4. 实验结果与分析经过实验，我们成功完成了一个3D建模的过程，并生成了一个具有逼真效果的渲染图。
在实验过程中，我们学习和掌握了3DMax软件的基本操作，包括添加模型、调整属性、细化模型、处理材质和纹理、设置光照和动画等方面的技巧。
通过实验，我们发现3DMax软件具有强大的建模和渲染功能，能够满足不同需求的建模任务。
同时，我们也发现了一些问题，如材质调整不够细致、光照设置不够逼真等，这些问题需要进一步学习和研究，以便提高建模的质量和效果。
5. 实验总结通过本次实验，我们初步了解了3DMax建模的基本原理和操作技巧，掌握了建立场景、添加基本模型、模型细化、材质和纹理处理、光照和渲染设置以及动画生成等方面的基本方法。
高等院校室内设计课程中3ds Max软件的应用性研究
高等院校室内设计课程中3ds Max软件的应用性研究[摘要]通过对高等院校室内设计课程现状的总结分析，结合3ds max软件在教学与效果图设计中的实际应用，阐述其在室内设计环节中的重要意义，对高校室内设计课程的教学思路作出积极的探索。
[关键词]室内设计 3ds max一、引言室内设计是指为满足一定的建造目的（包括人们对它的使用功能及视觉感受的要求），而对现有的建筑物内部空间进行相关深加工的增值准备工作，其特点主要表现为内容的广泛性和应用的丰富性。
在经济全球化浪潮的推动下，人本主义的思想愈来愈被人们所重视，作为人居生活的小环境，室内空间的设计与打造直接影响到主体的心理感受和建筑物的使用功能，其重要性不言而喻。
目前，我国的高等院校基本均已开设室内设计课程，据有关部门统计，我国的室内设计师人数至今已达六十余万，设有室内设计专业的高等院校已有八百多所[1]。
然而，如何提高教学效果，让广大室内设计专业的学生既有设计理念也具有表现手法，熟练的运用设计建模软件3ds max，便是一个值得思考的问题。
二、3ds max软件的重要性及意义3d studio max，常简称为3ds max或max，是autodesk公司开发的基于pc系统的三维动画渲染和制作软件。
广泛应用于广告制作、影视特效、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。
目前市面上在建模方面的三维软件主要有 3ds max、bryce、maya、3d viz等，而3ds max所具有的精确数字输入系统、大量使建模更为快捷的第三方应用插件、结合了default scanline render（默认扫描线渲染器）和高品质扫描的mentalray渲染器的渲染模式、完整无损的对auto cad生成的dwg 文件兼容导入等特点使之毫无疑问地成为了室内设计、建筑设计等首选的建模软件。
数字时代计算机技术的广泛运用拉近了室内设计与计算机辅助软件的距离，计算机辅助软件不仅提高了作图速度也保证了较高的出图质量，在充分表达设计理念的同时也在一定程度上改变着设计师的设计手法，即间接地提高了设计本身的质量[2]。
基于3DMAX的三维虚拟校园建模的方法研究
基于3DMAX的三维虚拟校园建模的方法研究作者：包欣王诺来源：《数字技术与应用》2012年第12期摘要：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中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0056-021、引言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AutoCAD、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。
基于Unity3d技术的三维数字校园系统研究
基于Unity3d技术的三维数字校园系统研究摘要：近年来，随着虚拟现实技术的发展，三维数字校园系统成为高校校园建设的新方向，利用3dsmax，unity3d及其他相关软件技术，实现数字校园的三维漫游、交互操作和信息查询等系统功能，借助于移动互联网技术，实现校园文化的网络延伸，使其成为学校展示和宣传的电子名片。
关键词：三维数字校园 unity3d 移动互联网中图分类号：tp391.41 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2012）012-080-021三维数字校园的概念与建设意义数字校园是继数字地球、数字城市后提出的概念，它是一种集数字化、信息化、可视化等多种技术为一体的计算机管理应用系统。
三维数字校园系统功能强大，不仅能直观展示校园风情风貌，还能通过极具沉浸感的交互体验产生身临其境的感觉，在强调体验经济的今天，其应用领域相当广泛且高效。
其中，校园文化的建设、招生就业的宣传、学校软实力的展示、教学科研的管理、校园安全保障等领域都能发挥其积极的作用，对大学的可持续发展具有重要意义。
2三维数字校园系统功能设计随着互联网技术飞速发展，在构建三维数字校园系统的过程，技术路线方案、平台和引擎的选择都有了更大的空间。
新技术层出不穷，甚至有些技术方案还没有大量应用就被社会所淘汰，因此在系统的设计中，其功能架构决定了其应用的深度与广度。
（1）该系统需具备三维互动漫游功能，使体验者能自由的徜徉于美丽的校园环境中；视窗能进行平移、放大、缩小、旋转等基本的交互操作。
（2）用户可以选择校园内感兴趣的景点，虚拟相机能迅速定位到该处位置；同时需具备信息的模糊查询功能。
例如新生入学，他们对校园的大多数生活和教学设施还不熟悉，在输入关键词“食堂”，各风味食堂和相关的介绍应该能及时呈现出来，根据功能对各类信息也应分门别类，重要的建筑物做成兴趣点，录入相关属性，方便用户直接访问，并具有双向查询功能，满足日常需要。
随着移动互联网技术的普及，手机和平板电脑等智能移动终端设备成为获取信息的重要部分，三维数字校园系统还应具备跨平台应用特性，能在智能手机和平板电脑上运行应用，扩大其应用范围和传播影响力。
基于BIM+Cesium三维可视化校园系统的设计与实现
计算机测量与控制．２０２１．２９（１） 犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾 ·１４０ ·收稿日期：２０２００５２６； 修回日期：２０２００６１８。
基金项目：国家自然科学基金项目（６１７０１３８８）；陕西省自然科学基础研究计划资助项目（２０１８ＪＭ６０８０）；西安市科技局科技创新引导项目（２０１８０５０３３ＹＤ１１ＣＧ１７（１））；西安市科技局科技创新引导项目（２０１８０５０３３ＹＤ１１ＣＧ１７（２））。
作者简介：叶 娜（１９７９），女，陕西西安人，硕士生导师，副教授，主要从事数据挖掘、Ｗｅｂ应用、云计算等方向的研究。
张 翔（１９７２），男，陕西咸阳人，硕士生导师，副教授，主要从事增强现实、机器学习等方向的研究。
董丽丽（１９６０），女，福建福州人，硕士生导师，教授，主要从事数据挖掘、机器学习等方向的研究。
引用格式：叶 娜，严昱欣，张 翔，等．基于ＢＩＭ＋Ｃｅｓｉｕｍ三维可视化校园系统的设计与实现［Ｊ］．计算机测量与控制，２０２１，２９（１）：１４０１４５．文章编号：１６７１４５９８（２０２１）０１０１４００６ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０２１．０１．０２９ 中图分类号：ＴＰ３１１文献标识码：Ａ基于犅犐犕＋犆犲狊犻狌犿三维可视化校园系统的设计与实现叶 娜，严昱欣，张 翔，董丽丽（西安建筑科技大学信息与控制工程学院，西安 ７１００５５）摘要：构建具备“三维可视化”、“信息化”、“数字化”特征的校园平台是智慧校园建设的基础点，现有校园平台大多使用传统建模工具融合Ｃ／Ｓ架构的ＧＩＳ平台搭建，缺乏模型信息统一整合、趋于平面化且可视化水平较低、不具备跨平台等问题；ＢＩＭ技术因其数据整合模式有效提高了建筑业信息化水平，文章结合ＢＩＭ技术二三维信息整合及ＷｅｂＧＩＳ－Ｃｅｓｉｕｍ框架免插件、可跨平台的优点，以本校作为建模原型借助Ｒｅｖｉｔ软件建模及二次开发、文件流等技术，基于Ｂ／Ｓ架构开发兼备可视化、信息化及跨平台能力的校园平台，实现了地图显示模块、建筑物信息查询模块、空间ＧＩＳ模块、地物对应查询模块及其子功能；通过测试，设计的系统工作可靠可行，满足校园平台需求。
基于Java 3D与3DS MAX的虚拟校园设计
系统维护的开支 。 依靠 标准 的消息中间件 可以将现有 的应用 、 的 新 应用 和购买的商务 构件融合在一起 ， 于对应 用进行 便 整合。
Ｂ ｕ ｄ ｇ ｐｅｅ ） ｏｎ ｉ Ｓｈ ｒ０； ｎ
ｏｊ ｏｔ ｄ Ｃ ｉ （ｇｔ ｂ ｏ ａｄ ｈ ｄ１ ｈ ； Ｒ ． ｌ ｉ ）
∥ 定义＿个 白色的背景
Ｃ ｌ ３ Ｃ ｌ ＝ｉｗＣ ｌ ３（Ｏ ． ，．ｆ ｏ ｒ ｂ ｏ ｒ ｌ ｏ ｒｆ ． １ ｆ１ ） ｏ ｆｇ ｏ ｅ ｏ １Ｌ ０ ０ ； Ｂ ｃｇｏｎ ｎｗＢ ｃ ｇｏｎ （ Ｃ ｌ ） ａｋｒｕ ｄ ｇ ｅ ａｋｒｕ ｄ ｇ ｏ ｒ ｂ ｂ ｏ； ／ ｇ ｅ ｐ ｌ ａｏ Ｂ ｕ ｄ（ ｕ ｄ） ／ ． ｔ ｐｉ ｔ ｎ ｏｎ ｓ ｏ ｎ ｓ ｂ ｓＡ ｃ ｉ ｂ ； ｏｊ ｏｔ ｄ Ｃ ｉ （ｇ ｂ ｏ ａｄ ｈ ｄｂ） Ｒ ． ｌ ；
［ 阳菲．ｄ ａ ００ ２ 】 ３ ｓＭ ｘ ２１完全 学习手册 ［］ Ｍ． 北京： 科学
出版 社 ， ０ １ ２１．
视化校园的效果 。 同时虚拟校 园也可结合其 他功能 ， 例
如在关 联实际数据后 ， 可以应用 到具体 的校 园导航上 面， 对展现校 园面貌和学校形象具有积极意义。 而在 导 航上 的应用 同时可以扩展 到外界终端， 也可用于旅游景 点和公共娱 乐场所等地方， 有实际的应用价值 。 另外结 合虚拟校园社交 ， 实现３ 社交， Ｄ 同样也具有 良好 的应用 前景。衄
ｂｇ． ＡＰＰ１ ｉ Ｓｅｔ ｉ ａｔ Ｃ ＯｎＢ ＯＵｎｄＳｆ ｎｅｗ
基于3Ds Max三维虚拟校园的设计与实现
特 点 、 途 等 因 子 估计 层 高 ， 乘 以楼 层 数 近似 地 获 得 高 度 数 据 用 再
１ 实 景 拍 照 ． ２
项 目实 施 需 要 做 大量 的数 据 采 集 工 作 。 括 ： 园 地形 数 据 、 包 校 建筑物高程数据 、 景照片等。 实
＼
本项 目成 果 是 实 现 虚 拟 校 园仿 真 全 景 展 示 ． 终 的模 型 场景 最 效 果 完 全 模 拟 现实 中 的校 园 全 貌 。 求 客 观 、 美 ， 合 实 际 。 实 力 精 符 景 拍 照 工 作 ， 是 将 校 园 所 有 建筑 设 施 包 括 学 生 宿 舍 、 堂 、 书 就 食 图 馆 、 学大楼 、 教 办公 楼 等 主 要 建 筑 利 用 高 像 素 数 码 相 机 在 不 同 角
仿 真校 园建 设 功 能 （ 询 、 择 、 查 选 漫游 、 动 等 功 能 ） 现 阶 段研 究 移 实
奠 定 了 基础
１ 数 据 采 集
由于 建 筑 物 高 度 数 据不 是本 研 究 所 利 用 的 主 要 数 据 ． 于 其 对 精度 的要 求 不 高 ． 采 用 了 较 为 简 便 的方 式 ． 故 即依 据 建 筑 的 形 状
虚 拟 校 园 （ ｉｕｌ ａ ｐ Ｓ 是 基 于 虚 拟 现 实 技 术 、 理 信 息 Ｖａａ Ｃｍ数 字 校 园 工 程 的重 要 组 成 部
技 术将 校 园 地理 信 息 和其 他 校 园信 息 结 合 ． 以三 维 可 视 化 和 虚 拟 处 设 为 起 始 位 置 ， 旧教 学 楼 西 侧 路 。 时 针 环 绕 校 园 ， 定 控 制 沿 顺 确
度 进 行 取 景 拍 照 ， 照 时 应 注 意拍 摄 位 置 、 度 、 光 程 度 ， 量 拍 角 曝 尽
基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统设计与实现
第13期2023年7月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.14July,2023作者简介:张玉婷(1980 ),女,江苏南京人,讲师,硕士;研究方向:数字媒体技术,虚拟现实技术㊂基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统设计与实现张玉婷(金肯职业技术学院人工智能与信息工程学院,江苏南京210000)摘要:文章以金肯职业技术学院为例,通过3Ds Max 软件进行三维模型的创建,使用Photoshop 处理照片,Substance Painter 编辑材质贴图,再导出模型到Unreal Engine 4虚幻引擎中完成整个场景的搭建和运行㊂应用Unreal Engine 4自带的蓝图可视化脚本或者C ++语言,添加多样的人机交互,再连接到VR 设备,通过控制手柄,完成沉浸式的虚拟现实校园漫游系统㊂关键词:虚拟现实;漫游;Unreal Engine 4中图分类号:TP391㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀随着三维技术和虚拟现实技术的发展,现实场景的数字化可以更好㊁更便捷地展示特定的区域㊁场馆㊁风景㊂其科技性㊁艺术性和身临其境的观感,可以给人们提供跨越时间和空间的沉浸式体验㊂近年来,国内外各大高校一直努力进行硬件㊁软件的数字化㊁智能化㊁信息化的建设㊂在以往传统的校园场景三维建筑动画的基础上,融入新的虚拟现实技术,增加体验效果㊂本文以金肯职业技术学院为例,介绍基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统的设计与实现㊂1㊀总体设计㊀㊀首先确定了应用虚拟现实技术实现三维校园漫游的方案㊂使用CAD㊁3ds max 制作三维模型,在三维软件中对建筑物㊁地形㊁实体对象进行模型的创建和优化㊁展开UV,再导出FBX 文件到Unreal Engine 4(以下简称 UE4 )中进行整合和搭建场景㊂在其中完成植被㊁灯光㊁材质㊁碰撞等设置㊂通过蓝图可视化脚本或者C ++语言,添加有趣㊁恰当的交互设计,最后与VR 硬件设备进行打包安装㊁测试发布,完成虚拟校园的三维漫游系统的设计与制作[1]㊂2㊀漫游系统的开发与实现2.1㊀数据采集㊀㊀真实场景的数字化还原要有准确的校园各场景建筑物分布信息㊂金肯学院有南㊁东㊁西3个校区,已有的CAD 图纸不完整㊂通过实地勘测与拍照结合的方式,采集㊁整理了地形图和建筑设计图等数据,绘制了校园内的各教学楼㊁体育馆㊁图书馆㊁宿舍区㊁食堂㊁办公楼㊁实训楼等区域分布图,划分出主干道和建筑小品的区域[2]㊂2.2㊀模型创建和导入㊀㊀在前期绘制的CAD 图纸的基础上,通过照片建模的方式,在三维软件3Ds Max 中,1ʒ1还原各主要建筑物的外观模型㊂由于整个场景数字化数据较大,因此在创建过程中,务必要做好模型面数的控制,及时优化㊁处理错漏面,最后导出为FBX 格式的文件㊂打开UE4,在新建项目中选择蓝图,选择第一人称,创建空白项目㊂点击导入命令按钮,将FBX 文件导入引擎中㊂第一次导入的时候,通常需要选择设置选项卡㊂可以根据系统要求设置 自动创建碰撞体 创建灯光UV 视图 合并模型 等项目内容㊂此外,还可以选择 新建材质 或者 导入纹理 来决定导入模型时,是否创建材质球和附带相关的材质素材㊂将地形㊁建筑物等模型依次导入后,UE4会对导入有问题的部分进行提醒,通常要一一查看模型㊁材质球㊁纹理贴图等效果是否需要修改㊂必要的时候,要返回到三维模型软件中进行调整㊂解决问题后,对各个文件进行分类整理,方便以后调取使用㊂2.3㊀材质贴图制作㊀㊀由于整个校园的建筑外立面设计独特㊁风格统一,系统采用了大量拍摄的实景照片,使用Photoshop 软件进行后期处理,Substance Painter 软件绘制纹理,作为建筑的贴图使用㊂此外,使用UE4虚幻引擎自带的材质系统为模型添加外观效果[3]㊂打开UE4虚幻引擎,在内容浏览器空白处单击鼠标右键,选择创建新材质㊂双击材质球,打开UE4的材质编辑器,在界面中空白位置按下数字键3,创建一个三维数组㊂点击Constant 色块可以设置具体的RGB 颜色㊂按住鼠标左键不松手,拖拽连接到基础颜色的节点上,完成材质颜色的创建㊂同样的原理,按住数字键1,创建一个一维数组,设置参数在0~1的任意数值,再拖拽到粗糙度或者高光度的节点上,就可以设置相对应的效果㊂之后返回场景中,将材质球附在模型上,就可以看到实际效果㊂漫游系统中,可以通过复制已有的材质球,在编辑器中修改其中的某些参数,来得到另一个新的材质㊂基础材质如图1所示㊂图1㊀基础材质在系统中,有些模型需要添加纹理贴图㊂可以在材质编辑器界面中,按住U 键的同时单击鼠标左键,就会创建新的节点纹理坐标㊂在其中导入处理好的贴图,将输出端连接到UV 引脚上㊂在左下角的界面中输入数量,可以调整贴图的比例以适应模型的大小㊂2.4㊀交互设计㊀㊀本系统设置了第一人称的视角,带上VR 眼镜之后,仿佛置身于现实场景中㊂参观者通过对手柄的控制,实现走㊁跑㊁跳跃㊁转向㊁瞬移等运动效果,模拟真实场景中人的基本运动动作㊂系统添加了对话系统㊂当人物走进特定的区域,或者点击场景中的某个道具,画面中会出现相关的校园介绍㊂为了增加参观者的体验感,这些内容以动态文字㊁动画视频结合的方式呈现,伴以适合的音乐,提升氛围感和视觉效果㊂系统设计了自动导航,默认情况下顺着设计好的路线进行漫游㊂通过右上角的同步小地图,体验者可以一目了然地掌握所在位置㊂同时,考虑到校区区域范围大,在制作系统时,设计了通过快捷键或者操作VR 设备配套的手柄,可以跳转到不同的校园区域,精准定位到各场景,实现空间的交互㊂为了添加趣味性,系统特地增加了一些交互小游戏㊂比如在漫游到湖心亭的时候,体验者通过手柄射线点击UI 界面上的按钮,开启材质贴图的样式和颜色的切换功能,欣赏由 一键换装 带来的春夏秋冬不同的风景㊂2.5㊀多视角角色的创建和切换㊀㊀高职院校各类实训室㊁工作室的建设,也体现学院的成果和特色㊂系统特意增加了室内漫游的内容,因此系统需要实现360ʎ室外场景自由旋转查看的功能和用于室内漫游的角色,以及两种角色相互切换控制权的设置㊂在UE4中选择蓝图类创建Pawn,创建一个能被操控的角色㊂在编辑界面中,添加组件里面新建弹簧臂组件㊂以这个点做一个牵制,以弹簧臂组件为父类,添加摄像机组件为子类,弹簧臂就能牵制摄像机进行360ʎ的旋转查看㊂接着点击弹簧臂组件,在细节面板中勾选使用Pawn 控制旋转,弹簧臂会跟着鼠标进行旋转㊂接下来,通过蓝图输入一些控制逻辑,来实现鼠标输入的事件㊂在事件列表界面中,输入Turn,调取 输入轴Turn ;再输入LookUp,调取 输入轴LookUp ㊂将 输入轴Turn 里面的Axis Value 连接关联的 添加控制器Yaw 输入 ,其中Yaw 设置的是Z 轴㊂将Lookup 连接关联的 添加控制器Pitch 输入 ,Pitch 对应的是Y 轴㊂设置完成之后,摄像机就可以跟随鼠标旋转㊂接着把蓝图类放置在场景中,调整位置㊁高度㊂可以通过调整摄像机的目标臂长度的数值,将视角调整得远或者近一些㊂设置完成回到场景,在细节面板中,自动控制玩家选择 玩家0 ㊂保存文件进行编译,查看设置效果㊂如果旋转生硬,可以在蓝图类中选择弹簧臂组件,启动摄像机旋转延迟㊂这样旋转角度时,就会更加丝滑自然㊂接下来继续创建第二个用于室内场景漫游的角色㊂在内容浏览器中单击鼠标右键,选择蓝图类,创建一个有碰撞的Actor 角色,用来模仿人在场景中真实漫游㊂先添加弹簧臂组件和摄像机㊂摄像机放在弹簧臂组件的子类里面,但弹簧臂长度要改成0,用来模拟人的头部旋转查看场景㊂在右侧的编辑面板中,勾选 使用Pawn 的控制旋转 ㊂在设置完Z 轴Y 轴坐标后,还需要设置角色前后左右的移动㊂在场景漫游角色的事件图表界面中,添加 输入轴Move Forward 和 输入轴Move Right ,再调出 获取控制旋转 ,在Return Value 右键引出 分割结构体引脚 ,使用Z 轴Yaw 创建旋转体,Return Value 中获取向前向量,再获取向右向量Add Movement,添加移动输入㊂系统已经封装好能够让角色移动的蓝图节点,只要传入对应的参数即可㊂设置完成之后,当按下键盘W,就会返回数字+1,按下S 就会返回数字-1,如果没有输入,就会返回数字0㊂有数值之后,角色就会移动㊂当按下W 键,传入的是+1,移动的方向就会参考向控制器正前方移动;当按下S 键,传入的是-1,向前的向量乘以-1,变成向后的向量,就会向后移动㊂同样的原理,按下A 键输入的是-1,向左移动;按下D 键输入的是+1,向右移动㊂将设置好的Actor 角色拖动到场景中编译测试㊂如果角色移动速度或快或慢,可以在Character Movement 组件中设置最大行走速度,改成适合的数值即可㊂最后,设置两个角色控制权的切换㊂为了能够快速地实现功能,可以把这些蓝图写在关卡蓝图里面㊂打开关卡蓝图界面,先创建两个自定义事件,一个是切换到场景漫游,另一个是切换到360度自由查看㊂接下来将两个蓝图类拖拽到关卡蓝图界面㊂新建 获取玩家控制器 节点,连接 使用混合设置视图目标 ,引脚连到 切换到场景漫游 ,再将 场景漫游角色 连接到New View Target,Bland Time(混合时间)设置成2.0㊂设置的效果是经过2s时间,将当前的画面,混合到新的画面㊂Bland Func(混合函数)选择 VT混合交叉缓动 ,就会有缓动效果㊂再用同样的方法,完成从另一个角色的跳转设置,实现2个镜头之间的混合㊂之后,在事件图表界面中输入F键㊁空格键和键盘,直接跳转到键盘事件,用FlipFlop制作一个流程控制㊂按下F走A,再按一下走B,再按一下再走A,往复循环的功能㊂实现由A引出切换到场景漫游,由B切换到360ʎ全景漫游㊂2.6㊀场景中播放视频㊀㊀为了更好地展示和介绍学院信息,系统在场景中设置了几处通过屏幕播放视频的组件㊂先提前制作好相关的mp4格式的视频文件㊂在内容文件夹里面创建新文件夹存储相关文件㊂在空白处单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Media里面的Media Player㊂再次单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择创建蓝图类,选择Actor角色,命名之后双击打开编辑界面㊂在左侧的组件中选择Cube,调整尺寸大小,做成类似显示屏的模型,用来播放视频使用,再根据需求设置材质㊂在关卡蓝图中,调出Event BeginPlay事件㊂创建变量,选择Media Player中的Object Reference对象引用㊂在默认值中选择创建的Media Player㊂再将Media Player拖入编辑区,拖出引脚连接Open Source 打开源㊂在下方选择需要播放的视频㊂再将创建的Actor拖入场景,并编译保存㊂此时场景中可以播放视频画面,但缺少声音㊂这是因为这种播放视频的原理是将视频作为材质附在模型上㊂因此需要再设置声音㊂双击打开Actor编辑界面,在Cube组件中找出Media Sound组件㊂在编辑器的Media Player里面找到创建的播放器㊂再次编译,视频画面和声音都同步出现了㊂3 结语㊀㊀本系统使用了三维软件㊁虚幻引擎和VR设备,创建了校园的虚拟现实漫游系统,对现实场景数字化构建㊁虚拟交互体验,进行了实践操作㊂由于相关技术难度较大,更新换代较快,目前国内的研究还需要学习和补充一些国外的技术和思维㊂随着技术的发展,还会有更多的虚拟数字化应用,适用于更多不同的领域,拓展时间和空间的范围[4]㊂参考文献[1]叶玉萍.基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统研究[J].电脑与信息技术,2020(28):14-16. [2]庄姗姗.基于虚拟现实技术的漫游校园VR系统的研究与开发[J].信息记录材料,2021(22):227-229. [3]苏雨晴,李彦雪,严进轩.虚拟现实技术在校园景观漫游中的应用研究[J].现代园艺,2022(7):121-123.[4]刘崧印,朱学芳,李川.基于VR技术的虚拟图书馆全景漫游系统的设计与实现[J].图书馆学研究, 2022(11):47-56.(编辑㊀沈㊀强)Design and implementation of3D campus roaming system based on virtual reality technologyZhang YutingSchool of Artificial Intelligence and Information Engineering Jinken College of Technology Nanjing210000 ChinaAbstract Taking JinKen Vocational and Technical College as an example the system uses3ds Max software to create a three-dimensional model uses Photoshop to process photos Substance Painter to process material maps and then exports the model to the Unreal Engine4virtual engine to complete the construction and operation of the entire scene. Apply Unreal Engine4 s own blueprint visualization script or C++language add various human-computer interactions and then connect to VR devices.Through the control handle complete an immersive virtual reality campus roaming system.Key words virtual reality roam Unreal Engine4。
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降低 场景 模 型 的复杂 度 。这种 窗体 的图形 绘制 技术
对 于 简单 场景 模 型 还 能适 应 ， 但 复 杂 的模 型实 现难 度 较 大 。 即使 勉强 绘 制 出来 也 会 大大 提升计 算 的复 杂度 ， 降低 实 时渲 染效 率［ ３ ］ 。 由此 产生 了一 种 基于 图像 的绘 制 技术 。该 技术
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ９ — ３ ０
样 条 线一 附 加 一挤 出 ”的 多 边 形 建 模 方 法 ． 应 用
基金项 目 ： 湛 江师 范 学 院基 础教 育 学 院 项 目（ ｘ ｍｌ １ ０ ７ ） 作者简介 ： 赵守凯 （ １ ９ ８ １ ～） ， 男 ， 硕士， 讲师． Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｋ ｋ ａ ｌ ｉ ＠ａ ｌ ｉ ｙ ｕ ｎ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
ＵＶｗ 展 开贴 图 （ Ｕｎ ｗｒ ａ ｐ ＵＶｗ ） 技术建 模 。 建模 方 法主要 有 多边 形 （ ｐ ｏ ｌ ｙ ｇ ｏ ｎ ） 建模 ， 非 均 匀 有 理 Ｂ样条 曲线 建 模 （ ＮＵＲ Ｂ Ｓ ） 和 细分 曲面 技 术 建
模（ Ｓ ｕ ｂ ｄ ｉ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ） 。建筑 物采 用 “ 矩 形 一 编 辑
的显 示 外观模 型 ， 提 高校 园场 景设 计 的 效 率 ， 对地 理 空 间信 息的 可视 化 等领 域 具有 一 定 的 借 鉴 作
用 。
关键 词
３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ ； ＵＶＷ 贴 图 ； 建 模 优 化
中 图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ １ — ３ ５ ２ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ ０ ４ ９ — ０ ４
只需 把绘制 或 处理 后 的图像 贴 到模型 中来 表现 虚拟
０ 引言
运 用 三 维 建模 软 件 实 现 校 园场 景 可 视 化 ， 是目 前 较为 流行 的做 法 。 因此 ， 根 据 自身 对 软 件 的 熟 练
环 境 中 的模 型 ， 由于采取 图像 贴 图 的方 法 ， 只需 在环 境 中建 立非 常 简单 的模 型 ， 例 如 一 栋 楼 只需 创 建 一 个 长方 体 即可 。关键 是 要处 理好 图像 在模 型 中的显 示 效果 即可 。模 型 得 到 相 当程度 的 简化 ， 应 用 图像 的绘制 技术 产 生 的模 型 占用 相 当少 的计 算 机 资 源 。 对 计算 机硬 件性 能 的要 求 大 为 降低 ， 在普 通 的个 人 电脑上 即可 实现 复杂 场 景 的开发 。
第２ ７ 卷第 ｌ 期 ２ ０ １ ５ 年３ 月
武汉工程职业技术学院学报
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ＶＯ１ ． ２７Ｎ Ｏ． １
Ｍａ ｒ ｃ ｈ２ ０ １ ５
基于 ３ ｄ ｓ ＭＡＸ 的校 园场 景 可 视 化 设 计 与实 现
传 统 的 图形 绘 制 技 术 ， 是 一个 以结 构 设计 为 导 向 的几何 体绘 制 过程 ， 绘 制过 程较 为复 杂 ， 还涉 及 到
消 隐和亮 度计 算 。对 模 型进行 简化 处 理可 以减 少模 型 的面 片数 ， 但减 少 的数量 是 有 限的 ， 并不 能快 速 的
模 型形状 和 所采 集 处 理后 的 图片 ， 在贴 图时 可 使 用
程度 ， 选 择 合适 的建 模 工具 和合 理 的技 术 对 于 建 立
高仿 真 的 三维场 景 ， 满 足客 户的需 求 具 有 非 常 重 要
的作 用 。常 用 的 ３ Ｄ 建 模 软 件 有 Ａｕ ｔ ｏ Ｃ ＡＤ、 ３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ 、 Ｍａ ｙ ａ 、 Ｓ ｏ ｆ ｔ ｉ ｍａ ｇ ｅ ＸＳ Ｉ 等软件 ， 利 用 它 们 可 以 做 出形 象逼 真 的三 维模 型［ １ ］ 。３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ是 由美 国的
及动 画 。它 主要 是运 用计 算 机 图形生 成 和图形 处 理 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［ ２ ］ 。
采 用基 于 图像 绘 制 技 术 的 建模 方 法 ， 也就是在 ３ ｄ ｓ
Ｍａ ｘ软件 中应 用 ＵＶｗ 展 开 贴 图 的 方 法 建 模 。这 种 建模方 法 只需 绘制 建筑 的轮 廓 而不必 绘制 细节 部 分， 关键 是处 理 好贴 图 纹理 和光 照 效 果 。程 序 建 设 中最为烦 琐 的就 是虚 拟环 境 的建模 问题 。根 据场 景
赵 守 凯 梁 伟 杰 张 仁 张金 刚
（ １ ． 湛江 师 范学 院 基 础教 育 学 院 广 东 湛江： ５ ２ ４ ３ ０ ０ ； ２ ． 云 南师 范大 学 科研 处 云南 昆明 ： ６ ５ ０ ５ ０ ０ ）
摘 要 基 于 ３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ软 件 平 台 ， 以校 园 学 生 公 寓 建 模 为 例 ， 研 究基 于 ３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ创 建 虚 拟 校 园 的
图像 贴 图建模 技 术 ， 具体 描述 建 筑物 三 维模 型 创 建的操 作 流程 ， 通 过 对 学 生公 寓建模 的具 体 实例 ，
分析 应 用 ３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ建 模 时 应 注 意 的 问 题 ， 提 出利 用 ３ ｄ ｓ Ｍａ ｘ的 ＵＶＷ 展 开 贴 图技 术 、 可 较 为 逼 真
Ａｕ ｔ ｏ Ｄｅ ｓ ｋ公 司 开发 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 三 维 实 体
１ 校 园场 景 可 视 化 的方 法 及 过 程
校 园 场 景建 模 是 一 个 比较 繁 琐 的过 程 ， 需 要 花 费 大量 的时 间精 力 。在 制作 校 园环 境 模 型 时 ， 主 要