畢業(yè)論文---校園三維建模

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的高速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)日益深入人們的生活，三維建模技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在社會(huì)生活中的方方面面：三維地圖、三維電影等這些三維產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入人們的生活。本次設(shè)計(jì)主要探討三維虛擬模型的創(chuàng)建方法，并在學(xué)習(xí)使用3Ds max軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行三維建模，在實(shí)際的工作中深切體會(huì)三維建模的操作方法。</p><p>

2、;　　本次課程設(shè)計(jì)對(duì)信息學(xué)院及周邊道路廣場(chǎng)進(jìn)行三維建模，課題組使用了全站儀、高分辨率數(shù)碼相機(jī)在建模區(qū)域采集數(shù)據(jù)；在對(duì)數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理時(shí)使用Auto CAD、Photoshop等軟件。在獲得所需數(shù)據(jù)后使用3Ds max進(jìn)行模型的創(chuàng)建。</p><p>　　關(guān)鍵詞：三維建模、3Ds max、漫游、AutoCAD、Photoshop</p><p><b>　　Abstract</

3、b></p><p>　　Along with calculator soft hardware of high-speed develop and thecalculator technique goes deep into people's life day by day, The 3D model technique has already appeared in all aspects in

4、 the social activities: 3D map, 3D movie etc. these 3D products have already got into people's life. The design to mainly inquire into 3D virtual model of establish a method, Combine to carry on a 3D model in studyin

5、g the foundation of using the 3 Ds max software, profoundly realize the operation method of 3D m</p><p>　　This design carries on a 3D model to college of information and peripheral road square, The topic set

6、 used total station instrument,Super resolution digital camera to collect a data in the model district; At logarithms according to of inside the industry used softwares, such as Auto CAD and Photoshop...etc. while handli

7、ng.</p><p>　　Use a 3 Ds after acquiring the data needed max to carry on establishing of model.</p><p>　　Keywords:3D model,3Ds max,Travel extensively,AutoCAD,Photoshop</p><p><b&g

8、t;　　目 錄</b></p><p>　　1.緒論...................................................................................1</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的目的和意義……………………………………………1</p><p>　　1.2校園三維建模的內(nèi)容……………

9、……………………………2</p><p>　　2.戶外數(shù)據(jù)采集 …………………………………………………3</p><p>　　2.1坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集…………………………………………………3</p><p>　　2.2圖片數(shù)據(jù)采集…………………………………………………6</p><p>　　3.數(shù)據(jù)加工 ………………………………………………………8

10、</p><p>　　3.1底圖制作………………………………………………………8</p><p>　　3.2貼圖制作………………………………………………………9</p><p>　　4.室內(nèi)建?！?1</p><p>　　4.1使用軟件簡(jiǎn)介…………………………………………………11</p>

11、<p>　　4.2建模流程………………………………………………………15</p><p>　　4.3建模技術(shù)介紹…………………………………………………15</p><p>　　4.4信息學(xué)院詳細(xì)建模過程………………………………………21</p><p>　　5.模型漫游 ………………………………………………………29</p><p&

12、gt;　　5.1虛擬場(chǎng)景漫游技術(shù)的分類與應(yīng)用......................29</p><p>　　5.2信息學(xué)院三維模型漫游..............................33</p><p>　　6.總結(jié)………………………………………………………………36</p><p>　　7.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………37

13、</p><p>　　8.致謝辭……………………………………………………………38</p><p>　　附錄1.英文原文…………………………………………………39</p><p>　　附錄2.中文譯文…………………………………………………59</p><p><b>　　Contents</b></p>&

14、lt;p>　　1.Introduction………………………………………………………1</p><p>　　1.1 Purpose and meaning of designses ……………………………1</p><p>　　1.2 The contents of campus 3D model……………………………2</p><p>　　2.The out

15、door data collects ……………………………………3</p><p>　　2.1 sit to mark a data to collect……………………………………3</p><p>　　2.2 picture datas collect……………………………………………6</p><p>　　3.The data processes………………

16、………………………………8</p><p>　　3.1 bottom diagrams create ………………………………………8</p><p>　　3.2 pictures create…………………………………………………9</p><p>　　4.Indoor model……………………………………………………11</p><p>

17、;　　4.1 Brief introduction of using software…………………………11</p><p>　　4.2 model processes………………………………………………15</p><p>　　4.3 model techniques introduce …………………………………15</p><p>　　4.4 detaile

18、d model processes in the college of information......21</p><p>　　5.The model travels extensively………………………………29</p><p>　　5.1 The technical classification and application of </p><p>　

19、　virtual scene travels extensively………………………29</p><p>　　5.2 3D model in the college of information </p><p>　　travels extensively………………………………………33</p><p>　　6.Tally up………………………………………….

20、………36</p><p>　　7.Reference ……………………………………….………37</p><p>　　8. Speech of thanks…………………………….…….…..38</p><p>　　Appendix 1　 English original…………………..……….39</p><p>　　Appendix

21、 2 Chinese translation………………….…….….59</p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了三維虛擬校園，闡明了三維虛擬校園的地位和作用。三維虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育培訓(xùn)中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個(gè)應(yīng)

22、用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：簡(jiǎn)單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽 基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對(duì)完整的三維可視化三維虛擬校園 以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為遠(yuǎn)程教育基礎(chǔ)平臺(tái) 虛擬遠(yuǎn)程教育虛擬現(xiàn)實(shí)可為高校擴(kuò)大招生后設(shè)置的分校和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的電子教學(xué)場(chǎng)所，通過交互式遠(yuǎn)程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具作校園網(wǎng)站的鏈接，可對(duì)各個(gè)終端提供開放性的、遠(yuǎn)距離的持續(xù)教育，還可為社會(huì)提供新技術(shù)和高等職業(yè)

23、培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價(jià)格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和潛力，將會(huì)逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在教育培訓(xùn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并發(fā)揮其重要作用。</p><p>　　虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。它營(yíng)造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識(shí)、技能

24、的新型學(xué)習(xí)方式。</p><p>　　當(dāng)前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用，并相繼建起了虛擬現(xiàn)實(shí)與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實(shí)用技術(shù)，如北京航天航空大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)用；浙江大學(xué)在建筑方面進(jìn)行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)的應(yīng)用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機(jī)交互方面的應(yīng)用；清華大學(xué)對(duì)臨場(chǎng)感的研究等都頗具特色。有的研究室甚至已經(jīng)具備獨(dú)立承接大型虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的實(shí)力。 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)

25、、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗(yàn)，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動(dòng)地去交互與被動(dòng)的灌輸，有本質(zhì)的差別。 虛擬實(shí)驗(yàn)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，如地理、物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室等等，擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢(shì)：</p><p>　　利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)

26、備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時(shí)生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。例如：在虛擬的飛機(jī)駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中，學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備，學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機(jī)起飛、降落，通過反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。</p><p>　　1.2 校園三維建

27、模的內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇信息學(xué)院樓及周邊道路、廣場(chǎng)進(jìn)行三維建模。為了能夠?qū)ㄖ锏染坝^真實(shí)再現(xiàn)，達(dá)到逼真的視覺效果，在設(shè)計(jì)中使用3Ds max軟件進(jìn)行模型的搭建，在采集數(shù)據(jù)的時(shí)候盡量使用高精度的全站儀、數(shù)碼相機(jī)。同時(shí)可以對(duì)整個(gè)對(duì)象或部分對(duì)象進(jìn)行顏色、明暗、反射、透明度的編輯， 通過設(shè)置背景，燈光等來完善建筑模型的制作。</p><p><b>　　2．戶外數(shù)據(jù)采

28、集</b></p><p><b>　　2.1坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的采集，具體過程如下：</p><p><b>　　布設(shè)建模區(qū)域控制網(wǎng)</b></p><p>　　由于本次建模區(qū)域較小且測(cè)區(qū)內(nèi)地形平坦，課題小組使用獨(dú)立坐標(biāo)，假定高程布

29、設(shè)建模區(qū)域的控制網(wǎng)?？刂泣c(diǎn)示意圖如圖2-1：</p><p><b>　　圖2-1 控制網(wǎng)</b></p><p>　　在做好控制點(diǎn)標(biāo)記后就可以進(jìn)行控制測(cè)量。該控制網(wǎng)為導(dǎo)線網(wǎng)，通過觀測(cè)導(dǎo)線的邊長(zhǎng)和轉(zhuǎn)折角，根據(jù)起算數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算而獲得導(dǎo)線的平面坐標(biāo)。對(duì)導(dǎo)線的平面觀測(cè)和高程觀測(cè)均使用全站儀進(jìn)行，具體過程不再詳細(xì)敘述。在布設(shè)完成控制往后便可以進(jìn)行碎步測(cè)量。</p>

30、<p><b>　　全站儀碎步測(cè)量</b></p><p>　　在某一控制點(diǎn)安置全站儀并進(jìn)行對(duì)中，整平后便可以進(jìn)行碎步測(cè)量。全站儀經(jīng)定向后，瞄準(zhǔn)放置在待測(cè)碎步點(diǎn)的棱鏡便可以獲得所需的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，所采集的數(shù)據(jù)將自動(dòng)儲(chǔ)存在全站儀的內(nèi)存中。平面坐標(biāo)的獲取比較簡(jiǎn)單在此不再贅述，下面著重介紹使用全站儀進(jìn)行懸高測(cè)量的原理和過程。與普通的測(cè)圖工作不同，我們不但要得到建筑物的平面坐標(biāo)信息還要得要

31、樓房各層窗戶、墻體裝飾物的高程信息，在這里全站儀的發(fā)揮了不可替代的作用。</p><p>　　所謂懸高測(cè)量，就是測(cè)定空中某點(diǎn)距地面的高度。全站儀進(jìn)行懸高測(cè)量的工作原理，如下圖所示。首先把全站儀安置于適當(dāng)位置，并選定懸高測(cè)量模式后，把反射棱鏡設(shè)立在欲測(cè)高度的目標(biāo)點(diǎn)C 的天底B（即過目標(biāo)點(diǎn)C的鉛垂線與地面的交點(diǎn)）處，輸入反射棱鏡高V ；然后照準(zhǔn)反射棱鏡進(jìn)行測(cè)量；再轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)C，便能實(shí)時(shí)顯示出目標(biāo)點(diǎn)C至地面的

32、高度H。如圖2-2：</p><p><b>　　圖2-2 懸高測(cè)量</b></p><p>　　課題小組在對(duì)信息學(xué)院樓進(jìn)行懸高測(cè)量時(shí)主要測(cè)定了樓體如下部分的高程信息：</p><p>　　信息學(xué)院樓在高度上分為兩層、三層、四層、四層突出部分，我們使用懸高測(cè)量的方式測(cè)定了各層的高度。如圖2-3所示，此處為三層、四層、四層突出部分的結(jié)合部位，這部

33、分的樓體高度應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。</p><p><b>　　圖2-3 多層結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　樓體各層窗戶的位置不同，樣式也不同，我們使用全站儀測(cè)量了每一層典型窗戶的高度。</p><p>　　信息學(xué)院樓墻體上有數(shù)個(gè)裝飾物、LED顯示器等懸掛物，我們使用全站儀測(cè)定了這些物體的高度，并且由高度推算出了物體的幾何信息。如圖2-4、2-5

34、：</p><p>　　圖2-4 信息學(xué)院西側(cè)墻體裝飾物</p><p>　　圖2-5 正門上方LED顯示器</p><p><b>　　圖片數(shù)據(jù)采集</b></p><p>　　采集圖片數(shù)據(jù)主要是進(jìn)行貼圖的制作和在室內(nèi)建模時(shí)進(jìn)行參考。所以采集照片時(shí)應(yīng)有遠(yuǎn)照和近照，以分別滿足不同的用途。采集圖片時(shí)應(yīng)注意以下問題：<

35、/p><p>　　1.由于信息學(xué)院樓周圍有許多花草樹木，在采集照片時(shí)應(yīng)盡量排除花草樹木的干擾，以減輕后期使用photoshop進(jìn)行處理的工作量。</p><p>　　2.在拍攝近照時(shí)應(yīng)對(duì)各種典型的窗戶、墻體分別采集。并盡量做到垂直墻面拍攝照片，以減少進(jìn)行貼圖時(shí)的變形。</p><p>　　3.在拍攝遠(yuǎn)照時(shí)應(yīng)著重獲取墻體形狀、高度變化處的照片。</p>&l

36、t;p>　　4.由于Googleearth地圖照片的精度十分有限，難以滿足制作貼圖的要求，所以使用質(zhì)材編輯器的顏色調(diào)節(jié)功能獲取樓頂顏色。</p><p>　　采集的典型圖片如圖2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、2-11所示：</p><p><b>　　圖2-6 正面視圖</b></p><p><b>　　圖2-7 南

37、側(cè)視圖</b></p><p>　　圖2-8 東側(cè)視圖1 圖2-9 東面試圖2</p><p>　　圖2-10 北側(cè)視圖1 圖2-11 北側(cè)視圖2</p><p><b>　　3.數(shù)據(jù)加工</b></p><p>　　在室外把數(shù)據(jù)采

38、集完成后就可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，以在建模的過程中使用。流程圖如圖3-1：</p><p>　　圖3-1 數(shù)據(jù)采集加工流程圖</p><p><b>　　3.1底圖制作</b></p><p>　　把全站儀中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到AutoCAD制圖軟件中即可使用AutoCAD的繪圖功能繪制信息學(xué)院樓以及周邊道路廣場(chǎng)的平面圖。在本次建模的區(qū)域地面高程差別不

39、大，所以在建模時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，即把所有地物放置在同一平面上。而全站儀測(cè)定的是三維坐標(biāo)，為了避免把繪制的CAD底圖導(dǎo)入到3Ds max中個(gè)圖塊在Z軸上分離，應(yīng)把測(cè)得的數(shù)據(jù)在高程上修改為同一值。應(yīng)該注意的是在對(duì)樓梯進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)還應(yīng)把各種窗戶的寬度，樓梯外側(cè)柱體的寬度進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量寬度時(shí)使用全站儀反而十分繁瑣，其實(shí)使用皮尺丈量就可以獲得理想的數(shù)據(jù)。</p><p>　　繪制的平面圖如圖3-2所示：</p>

40、;<p>　　圖3-2信息學(xué)院及周邊道路廣場(chǎng)平面圖</p><p>　　在AutoCAD中保存以上平面圖時(shí)應(yīng)選擇AutoCAD 2000作為保存類型，否則在將平面圖導(dǎo)入到3Ds max時(shí)將出現(xiàn)錯(cuò)誤。</p><p><b>　　3.2貼圖制作</b></p><p>　　制作貼圖時(shí)主要使用photoshop適當(dāng)?shù)募右蕴幚怼Ｆ浠痉?/p>

41、法</p><p>　　（1）截取最小有效部分圖，在滿足貼圖畫面質(zhì)量的情況下，適當(dāng)減少圖像的高度或?qū)挾?，并保持圖像的縱橫比（Aspect Ratio）。一般將圖像的高度或?qū)挾仍O(shè)置為2的n次方如128、256等。</p><p>　?。?）將整理后較小的貼圖圖像放置于同一畫布上，分開排列，存儲(chǔ)于同一文件。</p><p>　?。?）選擇適當(dāng)?shù)膱D像文件存儲(chǔ)格式。一般的，

42、模型貼圖的文件格式均采用JPEG或JPG.。對(duì)于使用透明貼圖通道(AlphaChannel)的模型均采用png格式。</p><p><b>　　具體操作過程為：</b></p><p>　　用Photoshop打開照片，選擇Photoshop左側(cè)工具欄中的裁剪工具，把不希望的部分剪裁到合適尺寸即可。查看剪裁后圖片尺寸的辦法是，點(diǎn)擊菜單中的“圖像”，選擇“圖像大小”即

43、可看到，如果尺寸不合適，可撤銷剛才的操作重新裁剪（CTRL+Z），直到獲得滿意的照片尺寸為止。</p><p>　　制作的貼圖如圖3-3、3-4、3-5、3-6：</p><p>　　圖3-3 磚墻 圖3-4 窗戶 </p><p>　　圖3-5 白色墻

44、 圖3-6路面</p><p><b>　　4.室內(nèi)建模</b></p><p><b>　　4.1使用軟件簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1.3Ds max簡(jiǎn)介</p><p>　　3Ds max是Autodesk出品的一款著名3D動(dòng)畫軟件，是著名軟件3d Studio的升級(jí)版本。3DS MAX

45、是世界上應(yīng)用最廣泛的三維建模、動(dòng)畫、渲染軟件，廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、角色動(dòng)畫、電影電視視覺效果和設(shè)計(jì)行業(yè)等領(lǐng)域。</p><p><b>　　主要功能簡(jiǎn)介：</b></p><p>　　Ⅰ.數(shù)據(jù)和場(chǎng)景管理工具</p><p>　　場(chǎng)景管理 — Scene Explorer 面板使用戶能夠使用可堆疊的過濾、分類和搜索標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)任何物體類型或?qū)傩裕ò?/p>

46、括元數(shù)據(jù)）來分類、過濾和搜索場(chǎng)景。用戶可以保存和存儲(chǔ)多個(gè) Explorer 引用，關(guān)聯(lián)、解除關(guān)聯(lián)、重命名、隱藏、凍結(jié)和刪除物體，而不管場(chǎng)景中當(dāng)前選擇的物體是什么。用戶也可以配置欄來顯示和編輯任何物體屬性—此功能可以使用 MAXScript 進(jìn)行擴(kuò)展。</p><p><b>　?、?建模與紋理</b></p><p>　　(1)大量精選的現(xiàn)成幾何元素，包括標(biāo)準(zhǔn)圖元、擴(kuò)

47、展圖元、2D 形狀和建筑元素（例如門、窗和樓梯）。 </p><p>　　(2)2D 形狀可以用作創(chuàng)建可編輯樣條和樣條架構(gòu) (spline cage) 的起點(diǎn)，以轉(zhuǎn)換為任何 3D 幾何體類型。</p><p>　　(3)ProBooleans 可以用于重新評(píng)估和優(yōu)化網(wǎng)格的拓?fù)?。ProCutter 工具能讓藝術(shù)家把幾何體快速打碎成多個(gè)較小的塊。</p><p>　　(

48、4)修改器堆棧中的幾何體和子物體提供大量的建模修改器，包括 Projection、Edit Normals、Vertex Paint 以及那些能讓您彎曲、傾斜、封孔、橫截、置換、拉伸和細(xì)分多邊形。 </p><p>　　(5)多邊形/三角網(wǎng)格結(jié)構(gòu)能讓藝術(shù)家高效地創(chuàng)建、編輯網(wǎng)格模型和制作紋理。這些模型可以包含每頂點(diǎn)顏色通道、貼圖通道、選擇通道和顯式法線，這些元素全部都能在修改器堆棧中制作動(dòng)畫。 </p>

49、<p>　　Ⅲ.紋理指定/編輯 </p><p>　　3ds Max 為創(chuàng)造性紋理和平面貼圖提供廣泛的操作</p><p>　　(1)UV 工作流程功能包括：Pelt 貼圖，定義定制接縫并支持用戶根據(jù)這些接縫展開 UV；復(fù)制/粘貼材質(zhì)、貼圖和顏色；調(diào)用快速貼圖類型（框、圓柱形、球形）。</p><p>　　(2)Unwrap uv 里的Pel

50、t工具讓ＵＶ展開的工作達(dá)到一鍵完成的高效率 。</p><p><b>　?、?動(dòng)畫  </b></p><p>　　(1)自定義的動(dòng)畫鍵操作方法。可以實(shí)現(xiàn)自定義動(dòng)畫控制。 多個(gè)屬性可以使用一個(gè)滑塊控制。 (2)關(guān)鍵幀動(dòng)畫可以使用沿時(shí)間線的曲線逐軌進(jìn)行編輯，因此動(dòng)畫師可以更輕松地形象化顯示插值的分量。 (3)關(guān)鍵幀可以單獨(dú)編輯，也可以使用攝

51、影表編輯器按組和范圍進(jìn)行編輯。 (4)由于所有修改器參數(shù)都可以進(jìn)行關(guān)鍵幀操作，因此修改器堆棧為動(dòng)畫師提供了另一種程序性動(dòng)畫方法。</p><p>　　Ⅴ.蒙皮 可以使用Skin 或 Physique修改器來實(shí)現(xiàn)骨骼變形的精確控制，這樣角色就能隨關(guān)節(jié)移動(dòng)平穩(wěn)變形，即使在像肩部這樣的難度最大的部位也能實(shí)現(xiàn)。變形可以使用直接頂點(diǎn)權(quán)重、封套定義的頂點(diǎn)體積或兩者來控制。權(quán)重表、可繪畫的權(quán)重以及權(quán)重的保存和

52、加載等功能在模型之間提供簡(jiǎn)便的編輯和基于就近性的傳遞，從而為復(fù)雜的角色制作提供了所需的精確性和靈活性。 剛性綁定蒙皮選項(xiàng)既能用于制作低多邊形模型動(dòng)畫，也可以用作正常骨骼動(dòng)畫的診斷工具。 Ⅶ.角色動(dòng)畫  (1)bone：角色可以使用 3ds Max 骨骼、IK 解算器和骨骼搭建工具搭建自定義骨架。 所有動(dòng)畫工具（包括表達(dá)式、腳本、列表控制器和綁定）都能與用來建立任何結(jié)構(gòu) rig 的一套骨骼.</p>&l

53、t;p>　　(2) Biped：以自動(dòng)創(chuàng)建兩足角色骨骼，因而使用戶能夠在確定兩足骨骼結(jié)構(gòu)之前制作動(dòng)畫并重新定向到不同結(jié)構(gòu)的兩足動(dòng)物。 Biped 提供先進(jìn)、直觀的 FK/IK 融合以及一個(gè)強(qiáng)大的 IK 基準(zhǔn)點(diǎn)動(dòng)畫系統(tǒng)，能讓手和腳圍繞其基準(zhǔn)點(diǎn)之外的點(diǎn)滾動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。 Biped Xtras 能讓用戶通過可以附加在任何地方并能與任何 Biped 物體建立父子關(guān)系（且在旋轉(zhuǎn)和位置方面可動(dòng)畫）的 FK 鏈條在骨架上的任何地方制作和動(dòng)畫外來的

54、Biped 功能。Xtras 可以另存為 .bip 文件。Biped 為資源共享、動(dòng)畫層和非線性編輯提供了高級(jí)工具。Biped 和 3ds Max 物體都得到非線性動(dòng)畫混合器的支持?？梢源鎯?chǔ)動(dòng)作庫以便與混合器配合使用，而且動(dòng)作可應(yīng)用和重定向到單一物體、整個(gè)角色或角色內(nèi)的特定物體和軌道組。 動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)（包括分級(jí)數(shù)據(jù)和標(biāo)記）可以輕松導(dǎo)入和重定向到兩足動(dòng)物及 3ds Max 物體上。 </p><p>　　2. Au

55、toCAD簡(jiǎn)介</p><p>　　AutoCAD是Autodesk公司的主導(dǎo)產(chǎn)品。AutoCAD可以繪制任意二維和三維圖形，并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高、而且便于個(gè)性，它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機(jī)械、電子、化工、美工、輕紡等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。它的多文檔

56、設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。</p><p><b>　　功能簡(jiǎn)介：</b></p><p>　?。?）平面繪圖。能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、樣條曲線等基本圖形對(duì)象。</p><p>　　(2)繪圖輔助工具。AutoCAD提供了正交、對(duì)象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、

57、豎直直線，對(duì)象捕捉可 幫助拾取幾何對(duì)象上的特殊點(diǎn)，而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點(diǎn)變得更加容易。</p><p>　　(3)編輯圖形。AutoCAD具有強(qiáng)大的編輯功能，可以移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長(zhǎng)、修剪、縮放對(duì)象等。</p><p>　　(4)標(biāo)注尺寸。可以創(chuàng)建多種類型尺寸，標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。</p><p>　　(5)書寫文字。能輕易在圖形的任何

58、位置、沿任何方向書寫文字，可設(shè)定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性。</p><p>　　(6)圖層管理功能。圖形對(duì)象都位于某一圖層上，可設(shè)定圖層顏色、線型、線寬等特性。</p><p>　　(7)三維繪圖?？蓜?chuàng)建3D實(shí)體及表面模型，能對(duì)實(shí)體本身進(jìn)行編輯。</p><p>　　(8)網(wǎng)絡(luò)功能?？蓪D形在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，或是通過網(wǎng)絡(luò)訪問AutoCAD資源。</p

59、><p>　　(9)數(shù)據(jù)交換。AutoCAD提供了多種圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式及相應(yīng)命令。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要使用AutoCAD的進(jìn)行信息學(xué)院平面圖的繪制。</p><p>　　3.Potoshop簡(jiǎn)介</p><p>　　Adobe Photoshop是當(dāng)今世界上最為流行的圖像處理軟件，是集圖像制作、掃描輸入、修改合成、特效處理以

60、及高品質(zhì)分色輸出等功能于一體的圖像處理軟件。其強(qiáng)大的功能和友好的界面深受廣大用戶的喜愛。在本次設(shè)計(jì)中主要使用Potoshop的裁剪功能制作貼圖。</p><p><b>　　4.2建模流程</b></p><p>　　在前期的工作中課題小組已經(jīng)完成了建模所需數(shù)據(jù)的采集、加工，下一步的工作就是進(jìn)行室內(nèi)建模，室內(nèi)建模的整體流程圖如圖4-1：</p><

61、p>　　圖4-1 建模流程圖</p><p><b>　　4.3建模技術(shù)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　3Ds max的建模方法主要兩種：多邊形建模和曲面建模，其中曲面建模又可以分為NURBS建模和面片建模。下面詳細(xì)介紹各種建模方式。</p><p><b>　　1.多邊形建模</b></p><

62、;p>　　3Ds max多邊形建模方法比較容易理解，非常適合初學(xué)者學(xué)習(xí)，并且在建模的過程中用者有更多的想象空間和可修改余地。</p><p>　　多邊形建模的優(yōu)勢(shì)和不足：</p><p>　　無疑多邊形建模的優(yōu)勢(shì)非常明顯，首先是它的操作感非常好，3D max中為我們提供了許多高效的工具，良好的操作感使初學(xué)者極易上手，因?yàn)榭梢砸贿呑觯贿呅薷?；其次可以?duì)模型的網(wǎng)格密度進(jìn)行較好的控制，對(duì)

63、細(xì)節(jié)少的地方少細(xì)分一些，對(duì)細(xì)節(jié)多的地方多細(xì)分一些，使最終模型的網(wǎng)格分布稀疏得當(dāng)，后期我們還能比較及時(shí)的對(duì)不太合適的網(wǎng)格分布進(jìn)行糾正。多邊形建模方法雖然優(yōu)勢(shì)很大，但是多邊形建模仍有一些不足，一是多邊形建模比較擅長(zhǎng)表達(dá)光滑的曲面，對(duì)于創(chuàng)建邊緣尖銳的曲面就顯得有一些吃力，或是效果上打了點(diǎn)兒折扣。再有一點(diǎn)就是當(dāng)創(chuàng)建的模型非常復(fù)雜時(shí)，物體上的調(diào)節(jié)點(diǎn)會(huì)非常多，這就要求我們要有比較好的把握能力，合理的劃分網(wǎng)格，否則作出的模型既不到位，又產(chǎn)生了許多多余

64、的面，其實(shí)這點(diǎn)也不能算是什么不足，只不過是對(duì)我們的空間構(gòu)造能力提出了更高的要求而已。 　　3D max中的多邊形建模主要有兩個(gè)命令：可編輯網(wǎng)格和可編輯多邊形，一般我們先創(chuàng)建一個(gè)原始的幾何體，再將這個(gè)幾何體塌陷成可編輯網(wǎng)格或是可編輯多邊形，然后不斷修改，不斷細(xì)分最后得到我們想要的模型效果?！　缀跛械膸缀误w類型都可以塌陷為可編輯多邊形網(wǎng)格，曲線也可以塌陷，封閉</p><p><b>　　2 NUR

65、BS建模</b></p><p>　　NURBS曲面與以往的實(shí)體建模方式有所不同，特別適用于創(chuàng)建復(fù)雜的曲面造型，NURBS是non-uniform rational b-splires的縮寫，使用它可以使以前實(shí)體建模難以達(dá)到的圓滑曲面的構(gòu)建，變得簡(jiǎn)單、方便。我們可通過在視窗中交互地調(diào)整構(gòu)成曲面的點(diǎn)來完成復(fù)雜曲面造型的構(gòu)建。NURBS曲面大大擴(kuò)展了max的建模功能。在過去的版本中只能用增加面數(shù)、段數(shù)的方

66、法使構(gòu)建對(duì)象的表面看起來盡量平滑。它們的缺點(diǎn)是難于創(chuàng)建復(fù)雜的曲面對(duì)象。另外由于對(duì)象是由一些小的平面為基礎(chǔ)而構(gòu)建的，在渲染時(shí)可以看到面的邊界；要得到平滑的曲線邊緣則需增加面數(shù)，這樣就會(huì)影響計(jì)算速度。而NURBS曲面是解析生成的，計(jì)算速度相對(duì)快一些，并且渲染結(jié)果也是令你絕對(duì)滿意的平滑曲面。</p><p>　　NURBS曲面的簡(jiǎn)介：</p><p>　　NURBS曲面與shape項(xiàng)目欄中的NU

67、RBS曲線一樣，都通過多個(gè)曲面的組合形成最終要?jiǎng)?chuàng)建的造型。NURBS曲線與曲面上的調(diào)節(jié)點(diǎn)有兩種：points編輯點(diǎn)和cv控制點(diǎn)，這兩種點(diǎn)的形式有所不同。在對(duì)曲線或曲面進(jìn)行編輯時(shí)你可發(fā)現(xiàn)由points vertex構(gòu)成的曲線或曲面，這些點(diǎn)是在曲線或曲面上的；而cv點(diǎn)則是分布在曲線或曲面之外的，點(diǎn)與點(diǎn)之間不是曲線，而是控制曲線的控制線。</p><p>　　創(chuàng)建NURBS曲面：</p><p>

68、;　　在create（創(chuàng)建）命令面板geometry項(xiàng)目標(biāo)中選擇NURBS surfaces菜單項(xiàng)。這時(shí)可在object type物體類型卷展欄中看到point surf與cv surf的命令按鈕。按下命令按鈕后用鼠標(biāo)在視窗中拖動(dòng)創(chuàng)建曲面。可以在曲面創(chuàng)建前在參數(shù)卷展欄中設(shè)定參數(shù)，也可以在曲面創(chuàng)建完成后在modify（修改）命令面板中修改參數(shù)。</p><p><b>　　3.面片建模</b>

69、</p><p>　　面片是根據(jù)樣條線邊界形成的Bezier表面。面片建模有很多優(yōu)點(diǎn)，它不但直觀，而且可以參數(shù)化地調(diào)整網(wǎng)格的密度。面片的樣條線網(wǎng)絡(luò)被定義為面片的構(gòu)架（Cage）?？梢杂酶鞣N方法來創(chuàng)建樣條線構(gòu)架，例如手工繪制樣條線，或者使用標(biāo)準(zhǔn)的二維圖形和Cross Section編輯修改器?？梢酝ㄟ^給樣條線構(gòu)架應(yīng)用Surface編輯修改器來創(chuàng)建面片表面。Surface編輯修改器用來分析樣條線構(gòu)架，并在滿足樣條線構(gòu)

70、架要求的所有區(qū)域創(chuàng)建面片表面。對(duì)樣條線的要求可以用3到4個(gè)邊來創(chuàng)建面片。作為邊的樣條線節(jié)點(diǎn)必須分布在每個(gè)邊上，而且要求每個(gè)邊的節(jié)點(diǎn)必須相交。樣條線構(gòu)架類似于一個(gè)網(wǎng)，網(wǎng)的每個(gè)區(qū)域有3到4個(gè)邊。</p><p>　　Cross Section編輯修改器自動(dòng)根據(jù)一系列樣條線創(chuàng)建樣條線構(gòu)架。該編輯修改器自動(dòng)在樣條線節(jié)點(diǎn)間創(chuàng)建交叉的樣條線，從而形成合法的面片構(gòu)架。為了使Cross Section編輯修改器更有效地工作，最好

71、使每個(gè)樣條線有相同的節(jié)點(diǎn)數(shù)。圖7.46中右邊是幾個(gè)多邊形圖形，左邊是給這些多邊形應(yīng)用Cross Section編輯修改器后的對(duì)象。</p><p>　　在應(yīng)用Cross Section編輯修改器之前，必須將樣條線結(jié)合到一起，形成一個(gè)二維圖形。Cross Section編輯修改器在樣條線上創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)的類型可以是Linear、Smooth、Bezier 和Bezier corner中的任何一個(gè)。節(jié)點(diǎn)類型影響表面的光滑

72、程度。 </p><p>　　定義好樣條線構(gòu)架后，就可以應(yīng)用Surface編輯修改器了。Surface編輯修改器在構(gòu)架上生成Bezier表面。表面的創(chuàng)建參數(shù)和設(shè)置包括表面法線的反轉(zhuǎn)選項(xiàng)、刪除內(nèi)部面片選項(xiàng)和設(shè)置插值步數(shù)的選項(xiàng)。 </p><p>　　表面法線（Surface Normals）指定表面的外側(cè)，對(duì)視口顯示和最后渲染的結(jié)果影響很大。在默認(rèn)的情

73、況下，可刪除內(nèi)部面片。由于內(nèi)部表面完全被外部表面包容，因此可以安全地將它刪除。Surface Interpolation 下面的Steps設(shè)置是非常重要的屬性。它參數(shù)化地調(diào)整面片網(wǎng)格的密度。如果一個(gè)面片表面被轉(zhuǎn)換成Editable Mesh，那么網(wǎng)格的密度將與面片表面的密度匹配。用戶可以復(fù)制幾個(gè)面片模型，并給定不同的插值設(shè)置，然后將它轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格對(duì)象來觀察多邊形數(shù)目的差異。</p><p>　　在3Ds max中，

74、面片建模（Patch）最早應(yīng)該是MAX吸納的一個(gè)建模軟件，用線條編織的方法建模，是一個(gè)比較好的工具，因其易于修改和調(diào)整曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)。但是由于其建模思路是一中由局部到整體的逆向思維方式，對(duì)制作者的空間感要求比較高，制作略顯繁瑣，建模效率較低，而且到3Ds max一直沒有進(jìn)步，所以現(xiàn)在不如多邊形建模那樣受人歡迎。曾經(jīng)被廣泛應(yīng)用的面片建模，逐漸成為3Ds max中一種罕有人問津的保留功能。</p><p>　　不過，客

75、觀地講，面片建模的造型能力還是很強(qiáng)大的，早期的許多精美模型都是運(yùn)用這種方法制作的，有一些思路和方法還是值得我們學(xué)習(xí)的。隨著面片建模升級(jí)版本的Surfacetools 的出現(xiàn)，這種由整體策劃到局部加工的方式立刻吸引了大量運(yùn)用者，在多邊形建模廣泛應(yīng)用前成為主流建模方式。</p><p>　　4.Surfacetools建模</p><p>　　Surfacetools 并不是專指某一個(gè)命令，而

76、是一系列操作的集合。最早它是作為面片建模的插件出現(xiàn)在3Ds max中的，但它一經(jīng)推出就顯示了強(qiáng)大的功能，使面片建模的功能得到大大加強(qiáng)，最終成為一項(xiàng)正式功能整合到3Ds max中。</p><p>　　Surfacetools建模注意事項(xiàng)：</p><p>　　(1) Surfacetools建模的基本思路是先構(gòu)造整體的線框構(gòu)架，通過“表面”命令生成“面片”，再通過對(duì)線框構(gòu)架進(jìn)行細(xì)化完成對(duì)細(xì)

77、節(jié)的刻畫。這種從整體到局部的建模方式，符合大多數(shù)人的思維習(xí)慣，便于理解和掌握。</p><p>　?。?）Surfacetools繼承了“面片”中對(duì)節(jié)點(diǎn)運(yùn)用“貝塞爾”調(diào)節(jié)桿進(jìn)行修改的調(diào)整方式，運(yùn)用這種方式可以制作任何形狀的線框構(gòu)架，對(duì)構(gòu)建復(fù)雜的曲面模型提供了極大的便利。在對(duì)模型有充分了解的情況下，運(yùn)用Surfacetools建模甚至比運(yùn)用多邊形建模還要簡(jiǎn)單直接，避免了多邊形建模時(shí)邊緣強(qiáng)化的麻煩，模型面數(shù)更少。&l

78、t;/p><p>　?。?）Surfacetools運(yùn)用線框生成面片的建模方式，為模型之間的焊接提供了很大的方便。只需對(duì)各部分的線框結(jié)構(gòu)進(jìn)行“附加”，再對(duì)接口處的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“焊接”便可以完成模型之間的焊接，保證整體模型的連續(xù)性。</p><p>　　正因?yàn)镾urfacetools具有如此強(qiáng)大的功能，所以在多邊形建模如此流行的今天，Surfacetools仍有大量的擁護(hù)者。</p>

79、<p>　　但是Surfacetools也有嚴(yán)格的條件限制，需注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）Surfacetools是面片建模的派生，在建模后期還需要運(yùn)用“轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形”命令轉(zhuǎn)化為面片進(jìn)行修改，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不會(huì)有絲毫的變化。所以面片建模中遇到的大量“貝塞爾”調(diào)節(jié)桿的問題，這里還是會(huì)遇到，甚至在初始構(gòu)建模型線框時(shí)就要面對(duì)這些問題，一定要細(xì)心、耐心。</p><p>　

80、?。?）構(gòu)建的線框中的每條線必須像地球的經(jīng)緯儀一樣能夠包圍模型的一周，才能像骨架一樣支撐起模型的表面，讓“曲面”命令正常運(yùn)用。</p><p>　?。?）雖然通過Surfacetools建立的模型擁有光滑的表面，但通過“曲面”命令建立的模型和面片建模一樣只支持三角形和四邊形，這就限制了建立模型時(shí)的自由度。構(gòu)建線框時(shí)必須注意圍成的面頂點(diǎn)數(shù)不能超過4個(gè)。</p><p>　　（4）通常建立初步

81、模型之后都要對(duì)模型進(jìn)行細(xì)化，使模型更加細(xì)膩。但細(xì)化有Surfacetools建立的模型時(shí)一件十分復(fù)雜的工作，因?yàn)镾urfacetools模型要通過對(duì)構(gòu)建好的線框執(zhí)行“曲面”命令完成，所以細(xì)化模型要通過修改線框完成。</p><p>　　4.4信息學(xué)院詳細(xì)建模過程</p><p>　　1.導(dǎo)入AutoCAD底圖</p><p>　　選擇要導(dǎo)如的 DWG 文件后，將顯示

82、“AutoCAD DWG/DXF 導(dǎo)入選項(xiàng)”對(duì)話框。導(dǎo)入后，將出現(xiàn)可編輯的網(wǎng)格、可編輯的樣條線和 PRS 控制器。嵌套塊保持其父子層次，并將作為“ 塊/樣式父級(jí)”導(dǎo)入。另外，如果單個(gè)的圖形對(duì)象同時(shí)創(chuàng)建網(wǎng)格和樣條線幾何體，將發(fā)現(xiàn)在場(chǎng)景中對(duì)象被稱為“鏈接的幾何體”?！?塊/樣式父級(jí)”或“鏈接的幾何體”對(duì)象出現(xiàn)在“修改”面板上的修改器堆棧中。 </p><p><b>　　導(dǎo)入步驟如下：</b>&

83、lt;/p><p>　　(1).選擇“文件”菜單 >“導(dǎo)入”。 </p><p>　　(2).在“文件類型”列表中選擇 AutoCAD（*.DWG *.DXF）。 </p><p>　　(3).指定要導(dǎo)入的文件名。 </p><p>　　(4).在“AutoCAD DWG/DXF 導(dǎo)入選項(xiàng)”對(duì)話框中設(shè)置選項(xiàng)。 </p><

84、;p><b>　　界面如圖4-2</b></p><p><b>　　圖4-2 導(dǎo)入界面</b></p><p>　　其中應(yīng)著重注意如下幾個(gè)選項(xiàng)：</p><p>　　“幾何體”面板：“比例”組 </p><p>　　重縮放—按照與最常用的單位類型相對(duì)應(yīng)的因子重縮放傳入的幾何體。 導(dǎo)入器會(huì)檢測(cè)

85、導(dǎo)入的 DWG 文件的單位，并將那些單位與 3ds max 系統(tǒng)單位相比較，然后給出相應(yīng)的轉(zhuǎn)換因子。 </p><p>　　3D 實(shí)體曲面偏離—指定從 3ds max 曲面網(wǎng)格到參數(shù) AutoCAD 實(shí)體曲面之間允許的最大距離。數(shù)值越小，曲面越精確，面數(shù)也越多。值越大，曲面越不精確，面數(shù)也越少。 </p><p>　　“層”面板 如圖4-3</p><p><

86、;b>　　圖4-3 層面板</b></p><p>　　跳過所有凍結(jié)層—在凍結(jié)層上進(jìn)行 AutoCAD 對(duì)象的導(dǎo)入。 </p><p>　　從列表中選擇—用于選擇導(dǎo)入的特定層。層名稱旁邊的復(fù)選標(biāo)記表明所選的層。 </p><p>　　全部—只有在啟用“從列表選擇”時(shí)，“所有”按鈕才處于活動(dòng)狀態(tài)。從而使您可以迅速選擇列表中的所有層。 </p&g

87、t;<p>　　無—只有在啟用“從列表選擇”時(shí)，“無”按鈕才處于活動(dòng)狀態(tài)。從而可以取消選擇所有已選中的層。 </p><p>　　反轉(zhuǎn)—只有在啟用“從列表選擇”時(shí)，“反選”按鈕才處于活動(dòng)狀態(tài)。單擊此按鈕可反轉(zhuǎn)選擇集：將取消選擇當(dāng)前選定的層，并選中未選定的層。 </p><p>　　層列表—此字段顯示所有組成圖形的層，并顯示其狀態(tài)，如隱藏/顯示或凍結(jié)/解凍。 </p>

88、;<p>　　2.以底圖為依據(jù)進(jìn)行三維建模</p><p>　　信息學(xué)院樓整體十分規(guī)則，雖然各部分高程不一，部分墻體突出于建筑物整體，但經(jīng)過仔細(xì)分析，合理分解仍可以把樓體分解為規(guī)整的幾個(gè)部分。顯然，對(duì)信息學(xué)院樓的建模宜采用多邊形建模方式。</p><p>　　采用多邊形建模方式，在底圖的基礎(chǔ)上根據(jù)懸高測(cè)量的數(shù)據(jù)和實(shí)際情況進(jìn)行建模，在建模的過程中使用插入、擠出、布爾運(yùn)算等命令。

89、布爾運(yùn)算是創(chuàng)建復(fù)合模型的一條重要的途徑，可以將具有重疊部分的對(duì)象組合成一個(gè)新的對(duì)象。布爾運(yùn)算可以分為并集運(yùn)算、交集運(yùn)算、差集運(yùn)算、切割運(yùn)算等。其中，并集運(yùn)算可以將相交的物體合并在一起，重疊的部分相互結(jié)合，從而得到一個(gè)新的模型；交集運(yùn)算可以將相交物體間不相交的部分去掉，只保留相交的部分，從而得到一個(gè)新的模型；差集運(yùn)算可以對(duì)相交的物體進(jìn)行相減運(yùn)算，即一個(gè)物體減去另一個(gè)物體，得到相減剩下的部分，這種運(yùn)算根據(jù)所選的被減對(duì)象可以分為A-B、B-A

90、兩種形式；切割運(yùn)算是一種特殊的運(yùn)算方式，操作時(shí)，它所針對(duì)的是體對(duì)象的面片，得到的新模型也屬于面片物體。在創(chuàng)建模型的過程中應(yīng)充分理解各種命令的功能，靈活的使用各種命令。</p><p>　　在建模的工程中應(yīng)注意：由于信息學(xué)院的許多窗戶是相同或者類似的，所以在實(shí)際的建模過程中不應(yīng)單獨(dú)創(chuàng)建每個(gè)窗戶，而應(yīng)在創(chuàng)建一個(gè)窗戶后進(jìn)行復(fù)制操作。這種方法快速簡(jiǎn)單，可以有效提高建模的效率。具體的過程如下：</p><

91、;p>　　(1).以底圖為基礎(chǔ)創(chuàng)建長(zhǎng)方體墻體,墻體的長(zhǎng)、寬、高等幾何信息須依據(jù)前期所采集的數(shù)據(jù)。在創(chuàng)建完成長(zhǎng)方體后把其轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形。先根據(jù)各樓層數(shù)量進(jìn)行邊連接操作，前視圖如圖4-4：</p><p>　　圖4-4 樓層分層圖</p><p>　　在劃分完樓層后再根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各層的的窗戶進(jìn)行劃分。如果每一層的窗戶是相同等距的便可以進(jìn)行等分，否則就要調(diào)整連接參數(shù)：收縮、滑塊。再次

92、進(jìn)行邊連接后便形成了樓體外部輪廓，如下圖4-5：</p><p>　　圖4-5 窗體分層圖</p><p>　?。?）.對(duì)多邊形進(jìn)行面刪除操作：根據(jù)實(shí)際情況若該位置為門窗則將該面刪除以便將制作好的門窗添加上去。每個(gè)面的位置可以使用擠出、插入命令進(jìn)行調(diào)整，各個(gè)參數(shù)的調(diào)整應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于各種墻體附加物也應(yīng)在單獨(dú)制作后添加上去。透視圖如圖4-6：</p><p&g

93、t;　　圖4-6 無窗圖 圖4-7 窗戶</p><p>　　（3）制作窗戶、門等構(gòu)件。根據(jù)門窗的實(shí)際大小創(chuàng)建平面，然后將平面轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形，通過使用邊連接、擠出、刪除，貼圖等操作制作出門窗。如圖4-7所示：</p><p>　　（4）.將制作完成的門窗添加到相應(yīng)位置。由于大部分的窗戶是相同的，應(yīng)使用復(fù)制操作以提高建模效率。墻體添加了窗戶的效果如圖

94、4-8所示：</p><p><b>　　圖4-8 有窗圖</b></p><p>　　3.創(chuàng)建樓體附加物。</p><p>　　信息學(xué)院樓體有很多附加物，主要包括：正門LED顯示器、正面墻兩個(gè)白色懸掛體、正門擋雨玻璃、天井玻璃、樓體內(nèi)側(cè)墻欄桿等。這些附加物應(yīng)分別制作，最后添加到相應(yīng)的位置。</p><p>　　未進(jìn)行貼

95、圖的效果圖如圖4-9、4-10、4-11所示：</p><p>　　圖4-9 正面圖 圖4-10 南面圖</p><p><b>　　圖4-11 東面圖</b></p><p>　　(2)根據(jù)前期制作的貼圖，創(chuàng)建質(zhì)材庫，并樓體實(shí)際情況進(jìn)行貼圖。</p><p>　　貼圖是物體材質(zhì)表面的

96、紋理，利用貼圖可以不用增加模型的復(fù)雜程度就可突出表現(xiàn)對(duì)象細(xì)節(jié)，并且可以創(chuàng)建反射，折射，凹凸，鏤空等多種效果。比基本材質(zhì)更精細(xì)更真實(shí)。通過貼圖可以增中模型的質(zhì)感，完善模型的造型，使創(chuàng)建的三維模型更接近現(xiàn)實(shí)。</p><p>　　3Ds MAX中最簡(jiǎn)單的是Bitmap位圖。除此之外還有多種貼圖形式。并且可在材質(zhì)的同一層極賦予多個(gè)貼圖，還可以通過層極的方式使用復(fù)合貼圖來混合材質(zhì)。</p><p&g

97、t;　　對(duì)模型進(jìn)行貼圖后的效果如圖4-12、4-13、4-14、4-15所示：</p><p>　　圖4-12 正面圖 圖4-13北面圖圖</p><p><b>　　圖4-14 南面圖</b></p><p><b>　　圖4-15 東面圖</b></p><p&

98、gt;　　本次設(shè)計(jì)要求對(duì)信息學(xué)院樓周圍的道路廣場(chǎng)進(jìn)行建模，在實(shí)際的建模過程中如果把花草樹木三維化，系統(tǒng)的運(yùn)行將十分不流暢。所以我在對(duì)信息學(xué)院周邊道路廣場(chǎng)進(jìn)行建模時(shí)采取了直接貼圖的方式，這種方式也可以達(dá)到較為理想的效果。制作樹木時(shí)有兩種方法，第一種方法是用一個(gè)面貼上一棵樹的圖像，但是當(dāng)視線轉(zhuǎn)動(dòng)到與面的法線垂直時(shí)，這個(gè)面就變成了一條線。另一種方法使用兩個(gè)相互垂直的面貼上樹的圖像，這樣當(dāng)視線隨樹轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)前一種方法所提到的情況，但是在現(xiàn)實(shí)

99、時(shí)，當(dāng)視點(diǎn)離的太近時(shí)會(huì)造成圖像失真。</p><p>　　由于質(zhì)材制作的問題，有時(shí)候貼圖的效果不是很理想，這時(shí)候可以用UV貼圖編輯器進(jìn)行修改。"UV"這里是指u,v紋理貼圖坐標(biāo)的簡(jiǎn)稱(它和空間模型的X, Y, Z軸是類似的)。它定義了圖片上每個(gè)點(diǎn)的位置的信息。這些點(diǎn)與3D模型是相互聯(lián)系的, 以決定表面紋理貼圖的位置。UV就是將圖像上每一個(gè)點(diǎn)精確對(duì)應(yīng)到模型物體的表面。在點(diǎn)與點(diǎn)之間的間隙位置由軟

100、件進(jìn)行圖像光滑插值處理，這就是所謂的UV貼圖。</p><p><b>　　5.模型漫游</b></p><p>　　虛擬漫游技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的重要分支，在建筑、旅游、游戲、航空航天、醫(yī)學(xué)等多種行業(yè)發(fā)展很快。由于有可貴的3I特性——沉浸感、交互性和構(gòu)想性，使得沿用固定漫游路徑等手段的其他漫游技術(shù)和系統(tǒng)無法與之相比。虛擬建筑場(chǎng)景漫游或稱建筑場(chǎng)景虛擬漫游是虛擬漫

101、游的一個(gè)代表性方面，是虛擬建筑場(chǎng)景建立技術(shù)和虛擬漫游技術(shù)的結(jié)合。前者是基礎(chǔ)，后者是系統(tǒng)運(yùn)行方法。通用的漫游框架圖如圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 漫游框架圖</p><p>　　5.1虛擬場(chǎng)景漫游技術(shù)的分類與應(yīng)用</p><p>　　1.真實(shí)建筑場(chǎng)景的虛擬漫游 </p><p>　　這種虛擬漫游的最大特點(diǎn)是：被漫游的對(duì)象是已客觀

102、真實(shí)存在著的，只不過漫游形式是異地虛擬的而已，同時(shí)，漫游對(duì)象制作是基于對(duì)象的真實(shí)數(shù)據(jù)。 </p><p>　?。?）真實(shí)名勝景觀的虛擬觀光旅游 </p><p>　　這種虛擬漫游可以使游客足不出戶地游歷世界各地名勝和風(fēng)光。異地漫游的對(duì)象，除久負(fù)盛名的名勝和宏偉建筑群等景物景點(diǎn)以外，還包括被進(jìn)行虛擬漫游式檢查的管道縱橫的復(fù)雜車間和廠房。因此，虛擬的漫游對(duì)象制作時(shí)，對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)的測(cè)量精確度要求很

103、高。 </p><p>　?。?） 真實(shí)地形地景虛擬漫游 </p><p>　　廣義地說，真實(shí)地形地景的虛擬漫游和真實(shí)景點(diǎn)虛擬觀光漫游一樣，都屬于基于真實(shí)數(shù)據(jù)的而且已經(jīng)存在著的真實(shí)場(chǎng)景虛擬漫游，只不過兩者獲取真實(shí)景物數(shù)據(jù)的方式和傳感器不大相同而已。 </p><p>　　這種虛擬漫游在軍事上很有用處。它的3I效果是傳統(tǒng)軍用沙盤或電子沙盤無法達(dá)到的。目前多為特定作戰(zhàn)或

104、重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域的視景形式的漫游。這種視景的制作是真實(shí)地景、地物的再現(xiàn)。制作過程一般為兩步：第一步根據(jù)衛(wèi)星或航空拍照中的高程數(shù)據(jù)制作某一戰(zhàn)區(qū)的地形視景，局部可精確到山脈、河流、機(jī)場(chǎng)、橋梁、房屋的顯現(xiàn)；第二步根據(jù)航拍素材為上述地形貼上一層紋理，從而大大增強(qiáng)地形、地景的視覺真實(shí)感。如果場(chǎng)面很大，場(chǎng)景還要進(jìn)行無縫拼接。 </p><p>　　這種大視野全時(shí)空虛擬漫游，已成為當(dāng)今作戰(zhàn)準(zhǔn)備、駕駛員訓(xùn)練、指揮模擬訓(xùn)練等方面不可缺

105、少的先進(jìn)手段。 </p><p>　　2.虛擬建筑場(chǎng)景的虛擬漫游 </p><p>　　虛擬建筑是指客觀上并不存在是完全虛構(gòu)的，或者雖有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)但尚未建造的建筑物。虛擬建筑場(chǎng)景漫游是一種應(yīng)用越來越廣泛、前景十分看好的技術(shù)領(lǐng)域。在建筑設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、室內(nèi)裝潢等建筑行業(yè)，在虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)演練場(chǎng)和作戰(zhàn)指揮模擬訓(xùn)練方面，在游戲設(shè)計(jì)與娛樂行業(yè)，乃至在促進(jìn)未來新藝術(shù)形式誕生等方面，它都大有用武之地，而且代表

106、著這些行業(yè)的新技術(shù)和新水平。 </p><p>　?。?）建筑設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃中和新型房地產(chǎn)虛擬廣告 </p><p>　　建筑師或規(guī)劃師可將其設(shè)計(jì)、規(guī)劃方案或其理念三維地呈現(xiàn)出來，讓投資方或?qū)彶檎摺吧砼R其境”地在漫游中進(jìn)行多角度體驗(yàn)性觀察，找出不理想之處并當(dāng)即加以改進(jìn)，以免交付后特別是施工后再去更改設(shè)計(jì)。 </p><p><b>　?。?）電腦游戲 &l

107、t;/b></p><p>　　高尚的電腦游戲活動(dòng)，不僅可達(dá)到勞逸交替、消除疲勞的目的，還有陶冶情操和啟發(fā)想象的益智作用。電腦游戲節(jié)目主要是腳本編排下的虛擬人在人造場(chǎng)景中的行為變化。因此虛擬建筑場(chǎng)景漫游技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用和影響舉足輕重。 </p><p>　　當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗游戲CS的場(chǎng)景更是由三維室內(nèi)外建筑物組成。就連體育類游戲如極品飛車、FIFA，其中體育場(chǎng)、大橋、隧道等建筑物場(chǎng)景也

108、是不可或缺的。 </p><p>　　（3） 虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)演練場(chǎng)和作戰(zhàn)指揮模擬訓(xùn)練 </p><p>　　戰(zhàn)場(chǎng)虛擬仿真和指揮模擬訓(xùn)練具有虛擬仿真技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)，例如安全性、可重復(fù)性、經(jīng)濟(jì)性、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境難度可調(diào)性、方便對(duì)抗模擬、容易實(shí)現(xiàn)各種戰(zhàn)術(shù)設(shè)定等等。 </p><p>　　其中建筑或廣義建筑場(chǎng)景根據(jù)訓(xùn)練等級(jí)和程度的不同需要可簡(jiǎn)可繁，可側(cè)重于高山峻嶺或丘陵，可側(cè)重于江河湖

109、海或沼澤，也可側(cè)重于沙漠荒原或草地；可附設(shè)機(jī)場(chǎng)、公鐵路、橋隧或?qū)棸l(fā)射場(chǎng)，可附設(shè)大廈、兵營(yíng)或交通樞紐，也可附設(shè)岸炮基地或山頭雷達(dá)站等等。 </p><p>　　由于上述虛擬建筑場(chǎng)景的側(cè)重或復(fù)雜度要視模擬訓(xùn)練的層次不同而調(diào)整，所以不強(qiáng)求地形、地景建筑場(chǎng)景數(shù)據(jù)的真實(shí)性。 </p><p>　　3.虛擬建筑場(chǎng)景漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) </p><p>　　整個(gè)漫游系統(tǒng)如前所