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一种创建人体虚拟模型的方法及其装置_CN109829971A

人体三维模型解读

三维人体建模摘要：对当今广为应用的线框模型、体模型和曲面模型等传统的三维人体建模方法进行了研究和分析,本文通过对三维人体建模的介绍，它的发展现况以及它对服装行业的影响，来阐述三维人体建模。关键词:人体建模,发展，影响

目录一：人体（三维）建模定义和内涵 1.1.三维模型（定义） 1.2.三维模型的构成 1.3.构建三维模型的方法 1.4.人体三维建模（定义）二：人体建模发展现状 2.1.“3D人体扫描仪介绍” 2.2.主要人体三维扫描仪3D CaMega DCS系列（人体数字化系统）三：对服装产业的影响意义 3.1.三维服装仿真中的参数化人体建模技术 3.2.3D试衣系统中个性化人体建模方法 3.3.服装CAD中三维人体建模方法综述四．文献来源

一：人体（三维）建模定义和内涵 1.1.三维模型（定义）是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体是可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。 1.2.三维模型的构成

（1）网格网格是由物体的众多点云组成的，通过点云形成三维模型网格。点云包括三维坐标、激光反射强度和颜色信息，最终绘制成网格。这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成，这样可以简化渲染过程。但是，网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。（2）纹理纹理既包括通常意义上物体表面的纹理即使物体表面呈现凹凸不平的沟纹, 同时也包括在物体的光滑表面上的彩色图案，也称纹理贴图，当把纹理按照特定的方式映射到物体表面上的时候能使物体看上去更真实。纹理映射网格赋予图象数据的技术；通过对物体的拍摄所得到的图像加工后，再各个网格上的纹理映射，最终形成三维模型。 1.3.构建三维模型的方法目前物体的建模方法，大体上有三种：第一种方式利用三维软件建模；第二种方式通过仪器设备测量建模；第三种方式利用图像或者视频来建模。三维软件建模目前，在市场上可以看到许多优秀建模软件，比较知名的有 3DMAX,SoftImage, Maya,UG以及AutoCAD等等。它们的共同特点是利用一些基本的几何元素，如立方体、球体等，通过一系列几何操作，如平移、旋转、拉伸以及布尔运算等来构建复杂的几何场景。利用建模构建三维模型主要包括几何建模(Geometric Modeling)、行为建模(KinematicModeling)、物理建模(Physical Modeling)、对象特性建模(Object Behavior)以及模型切分(Model Segmentation)等。其中，几何建模的创建与描述，是虚拟场景造型的重点。仪器设备建模三维扫描仪(3 Dimensional Scanner)又称为三维数字化仪(3 Dimensional Digitizer)。它是当前使用的对实际物体三维建模的重要工具之一。它能快速方便的将真实世界的立体彩色信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了有效的手段。它与传统的平面扫描仪、摄像机、图形采集卡相比有很大不同：首先，其扫描对象不是平面图案，而是立体的实物。其次，通过扫描，可以获得物体表面每个采样点的三维空间坐标，彩色扫描还可以获得每个采样点的色彩。某些扫描设备甚至可以获得物体内部的结构数据。而摄像机只能拍摄物体的某一个侧面，且会丢失大量的深度信息。最后，它输出的不是二维图像，而是包含物体表面每个采样点的三维空间坐标和色彩的数字模型文件。这可以直接用于CAD或三维动画。彩色扫描仪还可以输出物体表面色彩纹理贴图。早期用于三维测量的是坐标测量机(CMM)。它将一个探针装在三自由度(或更多自由度)的伺服装置上，驱动探针沿三个方向移动。当探针接触物体表面时，测量其在三个方向的移动，就可知道物体表面这一点的三维坐标。控制探针在物体表面移动和触碰，可以完成整个表面的三维测量。其优点是测量精度高；其缺点是价格昂贵，物体形状复杂时的控制复杂，速度慢，无色彩信息。人们借助雷达原理，发展了用激光或超声波等媒介代替探针进行深度测量。测距器向被测物体表面发出信号，依据信号的反射时间或相位变化，可以推算物体表面的空间位置，称为“飞点法”或“图像雷达”。

虚拟现实技术考试题答案

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

三维建模在虚拟现实中的应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a117700869.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。

塑化人体标本

人体标本所谓人体标本就是由真实的人体，经过一系列的化学处理后所制成的标本。过去用福尔马林浸泡的标本易变色、易变形，保存时间也不长。现在的标本都是塑化技术，这是上世纪70年代由德国人冈瑟·冯·海根斯发明的，中国于2000年引进。塑化保存的标本都是经过了脱水、脱脂，所以现在我们所看到的都是肌肉组织，看起来也就更匀称和美观，而经过这样一项技术，标本可以保存500年之久。塑化是一种把器官组织里的水分用液体硅树脂混合物替代，把组织变成能永久保存的标本的过程。塑化技术是有德国解剖学家冈瑟·冯·海根斯发明的。他是为解剖学做教具……他的灵感来自于文艺复兴时期的解剖学家的作品。他的绝大多数人体标本是在中国塑化的（据说他雇佣了200名中国工人），这项技术需要大量劳动力，而且非常耗时，一年的时间只能做出一具标本（他的专利到期后，这项技术由美国人D·康宁改进，只需花原来1/10的时间）。塑化首先需要把尸体清洗干净（就像给活人洗澡那样清洗）然后放在丙酮中浸泡，除掉体内组织的水分，为注入硅树脂聚合物做准备经过全身浸泡后，尸体被送入全身塑化器中，通过降低里面的压力使丙酮变成气体从尸体里蒸发出来，聚合物就被压进去最后在皮肤上涂上催化剂，开始两天的固化尸体塑化大约需要50000美元。生物塑化是一种可以把组织保存得像活体一样的特殊技术。它通过一种真空过程，用硅橡胶、环氧树脂等活性高分子多聚物对生物标本进行渗透，所用多聚物的种类，决定了浸透了的标本的光学性能（透明或不透明）和机械性能（柔软和坚韧）。塑化技术可以使标本的表面保持其原有的状态，并可在显微镜水平保存细胞的结构，塑化标本干燥、无味、耐用，可以长久保存，且易于学习。塑化技术四个步骤：（1）固定：主要是采用福尔马林进行固定。（2）脱水和脱脂：用丙酮在真空下充当脱水剂、脱脂剂和中介溶剂。（3）强制浸渗：真空条件下，用硅橡胶、环氧树脂等多聚物液体替换组织中的丙酮。（4）聚合：采用气体、光线或加热等方法将标本中多聚物聚合。塑化技术种类：（1）硅橡胶浸渗技术，主要用于教学标本的制作，制作出的标本柔软而坚韧，应用最为广泛；（2）多聚化乳胶技术，主要用于考古中的木制品和厚的躯体断层标本（>1cm）的制作，标本不透明且坚硬；（3）环氧树脂技术，主要用于薄的躯体和器官的断层标本的制作，标本透明且不同组织的颜色也不同；（4）聚酯共聚体技术，原主要用于脑的断层标本的制作，它可以将灰质和白质明显地区别开，现已取代环氧树脂技术。整个生物塑化技术的流程包括: 一是储藏:要经过浓度为20%的福尔马林灌注，然后在福尔马林的真空包装里放置至少4个月的时间,之后才可以解剖或运输。福尔马林在此起到的作用是固定,杀菌。二是解剖:将尸体肌肉组织当中容易腐烂的脂肪物等一一剔除,暴露出来神经系统,肌肉和骨骼.清理一具人体标本,平均需要1500--2000个小时. 三是脱水:将解剖后的尸体泡在箱子里进行脱水.生物塑化技术在这之前,尸体已经被浸染了福尔马林,因此要在低温的丙酮浸液中把福尔马林排除,用丙酮进行置换。四是切片定型:在冷冻状态下,可以用锯把尸体切成3.5厚的切片。人们可以通过这些切片

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。

让人体标本陈列室活起来

让人体标本陈列室活起来 ——虚拟人体标本陈列室的建立金立军（复旦大学上海医学院人体解剖学与组织胚胎学系上海200032）人体标本不仅是教学科研不可替代的资源，更是医学院校对外交流、展示教学科研成果、普及人体知识的重要载体。数字化技术、多媒体技术的发展与普及，成为人体解剖学的科研和教学及科普教育的重要手段[1-3]。人体标本是科学和艺术的结晶，凝集着解剖工作者的辛勤劳动和心血。把人体标本所携带的科学信息充分展示出来，为教学、科研、科普发挥其应有的功能，是广大解剖学工作者的一大重要职责。然而，目前仍多以照片的方法展现标本，尚缺乏利用数字化手段动态展现人体标本的实例。而单纯以照片显示人体标本，往往不够生动，易产生审美疲劳，有时难以达到良好的观察效果。为提高人体标本展示手段的科技性、趣味性和可操作性，更好地发挥我学院人体解剖标本陈列室作为上海市科普基地的作用，近年来，我们引进消化了相应的应用软件，做了大量的前期基础性工作，初步建立了虚拟人体标本陈列室，使定式的人体标本陈列室动了起来，活了起来，给人以身临其境的感觉，大大提升了人体标本陈列室的技术含量和可视性。现介绍建立动态虚拟人体标本陈列室方法和虚拟人体标本陈列室的运行效果，以飨读者。 1材准备（1）将人体标本陈列室按比例画出俯视平面图。在平面图上设定观察点，然后在这些观察点上，用183°的鱼眼镜头拍前、后两张全景照片（图1），以备全景制作。图1 用183°鱼眼镜在一个观察点上图2 拍摄置于旋转台上标本拍摄的前、后2张图片（2）将陈列室里的所有标本都拍成数码照片已备动态软件调用。本系的人体标本陈列

室共有标本约350件，一一拍摄成数码相片。（3）对一些有多视角观察意义的标本，将其确定为制作旋转标本的对象，将这些标本放在自动转台上，每隔10 °拍一张照片，每个标本旋转一圈共拍36张，或用摄像机拍摄旋转一圈的录像（图2）。 2 合成制作虚拟人体标本陈列室的最终目的，是要让人体标本陈列室动起来，让没有来过陈列馆的人，通过上网而达到身临其境的感觉。使读者在任何一个观察点，均可任意地点击所感兴趣的标本，观察其放大的照片。某些标本点击后，还可用鼠标拖着它旋转，看到其背后及任何角度的形态。具体合成制作过程分3步。第一，把在各个观察点拍摄的前、后两幅鱼眼照片用“造景师”软件将它拼合成1种网上逼真展示三维场景球型全景图，这能让读者方便地从各角度交互观看三维全景，拼合时注意接缝处的整齐和柔和（图3）。第二，用“造型师”软件将旋转360°的36张照片或录像生成一种在网上逼真展示三维物体的360°旋转的展示图形，读者可以方便地旋转，交互地观看标本（图4）。第三，用“漫游大师”软件，将上述图3 三维场景球形全景图

虚拟现实模型规范

模型规范 [源自：webmax] 虚拟的模型制作与游戏类似，做vr就是做简模，若使用的是复杂模型，会令文件量比较大，影响下载的速度。建模须注意以下几点： 1. 物体的命名物体的名称不要超过32个字节，并且物体、材质、贴图名称不可以有中文名称，否则英文的操作系统浏览虚拟会有问题。 2. 场景的尺寸需与真实情况一致，若没有特殊说明，开始场景的单位用cm。场景初始的单位是很重要的，如果一个城市规划，开始单位定义成mm，那么会导致文件编辑的时候，数据很大。一旦场景单位定义好之后，不要随意变动场景单位。 3. 单个物体的面数不能够太多通常我们制作一个场景，单个物体的面数不要太大，毕竟是做网络虚拟现实，而不是制作单张效果图。单个物体面数要控制到10000个面以下 4. 删除多余的面删除场景中多余的面，在建立模型时，看不见的地方不用建模，对于看不见的面也可以删除，主要是为了提高贴图的利用率，降低整个场景的面数，以提高交互场景的运行速度。如Ｂox底面、贴着墙壁物体的背面等。 5. 合并物体要合理相同材质的模型，远距离的不要合并，材质类型相同的模型，如果相隔距离很远就不要将其进行合并，否则会影响运行速度。 6. 物体间的距离要合适保持模型面与面之间的距离推荐最小间距为当前场景最大尺度的二千分之一。例如：在制作室内场景时，物体的面与面之间距离不要小于2mm；在制作场景长（或宽）为1km的室外场景时，物体的面与面之间距离不要小于20cm。如果物体的面与面之间贴得太近，在WEBMAX里，会出现两个面交替出现的闪烁现象。 7. 可以复制的物体尽量复制如果一个1000个面的物体，烘焙好之后复制出去100个，那么他所消耗的资源，基本上和

个性化虚拟人体模型骨架生成方法_杨长水

第16卷第1期2004年1月计算机辅助设计与图形学学报 JOURNAL OF COMPU TER 2AIDED DESIGN &COMPU TER GRAPHICS Vol 116,No 11Jan 1,2004 　原稿收到日期:2003203228;修改稿收到日期:20032082111本课题得到国家自然科学基金(60103007)、国家“八六三”高技术研究发展计划 (2001AA115131)、国家奥运科技专项(2001BA904B08)和中国科学院计算技术研究所青年领域前沿基金(20026180217)资助1杨长水,男,1976 年生,硕士研究生,主要研究方向为虚拟现实、智能人机交互1王兆其,男,1966年生,博士,研究员,博士生导师,主要研究方向为虚拟现实、多模式人机接口、人工智能等1高　文,男,1956年生,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为多媒体数据压缩、图像处理、计算机视觉、多模式接口、人工智能、虚拟现实等1陈益强,男,1973年生,博士,助理研究员,主要研究方向为数据挖掘、智能人机交互1 个性化虚拟人体模型骨架生成方法杨长水 1) 　王兆其1) 　高　文 1,2) 　陈益强 1) 1(中国科学院计算技术研究所数字化技术研究室　北京　100080)2 (哈尔滨工业大学计算机科学与工程系　哈尔滨　150001) 摘要　采用基于自动化骨架匹配和可视化骨架编辑的方法,可以方便地完成个性化的骨架建模1首先定义一个标准的虚拟人骨架模板,通过骨架模板与人的几何模型的自动匹配,得到初始的骨架模型;然后利用可视化的骨架编辑工具,就可以很容易地生成个性化的虚拟人骨架1实验表明:该方法可以快速、简单地生成精确的个性化的骨架模型,方便虚拟人运动显示1 关键词　虚拟人模型;虚拟人骨架;骨架匹配;骨架编辑中图法分类号　TP391141 Skeleton Building of Individual Virtual H uman Model Yang Changshui 1)　Wang Zhaoqi 1)　G ao Wen 1,2)　Chen Y iqiang 1 ) 1)(Instit ute of Com puti ng Technology ,Chi nese Academy of Sciences ,Digital Technology L aboratory ,Beiji ng 100080)2) (Depart ment of Com puter Science ,Harbi n Instit ute of Technology ,Harbi n 150001) Abstract A semi 2automatic approach with the skeleton template matching and visual skeleton editing merged together is presented 1The initial skeleton model is obtained by matching standard skeleton tem 2plate to the given geometric model of a person ,to improve the precision of matching ,and the visual skeleton edit tool can be utilized 1Experiment shows that the presented method is simple and rapid 1K ey w ords virtual human model ;virtual human skeleton ;skeleton matching ;skeleton editing 1　引言面向人体动画的虚拟人体建模需要建立人体的表面模型和骨架模型,虚拟人骨架建模是虚拟人运动控制的基础[1]1通常,要实现一个人体表面模型的运动显示,需要建立其对应的骨架模型1 传统的虚拟人骨架建模方法采用人工编辑的方法,主要是使用建模工具,如3DS Max ,Maya ,Poser ,Light Wave 等1通过这些工具的骨骼系统来手工建立虚拟人骨架模型,需要大量的人力和时间,而且使用这些工具建立的骨架模型也只适合这些工具本身进行角色动画的制作,不能作为模型数据直接为其他系统使用1对于任意一个个性化虚拟人模型,由于所使用的建模工具不同,因此,想恢复到最初的建模环境并建立相应的骨架模型存在较大的困难1 目前,国内外常使用基于运动图像序列[2]和基于视频[3]方法来重建虚拟人骨架模型,或使用基于Motion Capture 运动跟踪设备的方法来建立虚拟人骨架模型[426]1这些方法都是利用各种图像处理技术或运动跟踪设备采集实际人体的运动信息,通过提取这些运动序列的标注点的位置变化,使用旋转轴法、运动最小法、位移子空间法和旋转中心法等,得到与真人等比例的虚拟人骨架模型1用这些方法得到的虚拟人骨架模型可以用于虚拟人运动的重构,但是无法匹配到已经存在的个性化虚拟人模型中1

非常具体的人体结构图

非常具体的人体结构图人体解剖图（正面、背面、左面、右面）人体分五大部分，即头、胸、骨盆、上肢（包括上臂、小臂、手）、下肢（包括大腿、小腿、脚）。头部、胸部、骨盆部是人体中的三个主要的体块，它们本身是不能活动的，把这三部分连接在一起的是颈椎和腰椎。由于年龄和性别的不同，人体的比例也有所差异。以人的头长为单位，全身的长度通常为七个到七个半头长。颈部约为四分之一头长，胸部约为一又四分之一头长，腰部约为四分这一头长，骨盆部约为四分之三头长，上肢约为三又三分之一头长，其中上臂约为四分之三头长，上肢约为三又三分之一头长，其中上臂约为一又三分之一头长，小臂约为一又三分之一头长，手约为三分之二头长，下肢约为四个半头长，其中大腿约为二又四分之一头长，小腿至脚跟约为二又四分之一头长。从头顶至骨盆下真个长度比骨盆下端至脚跟的长度约短半个头长。友情提示：病在身边，一定要把握必备的医学常识很多不准确的习惯也会导致病的发生。

呼吸系统结构图呼吸系统的结构比较简朴，主要由空气出进通路和气血交换界面构成。司气体交换的肺泡位于肺脏周边部分，承受胸壁施力于其上，呼吸气道则居中与气管相连。胸壁和肺都是弹性组织，靠大气压力将两者对压贴拢在一起。双方的弹性回缩力在两者间形成

负压（低于大气的压力）。假如双方任一侧破裂大气进进，则肺将塌陷。吸气时胸廓扩大带动肺脏扩张，肺组织的进一步舒展增加它的弹性回缩力，仅靠这个回缩力就可完成呼气运动。只有在特别情况下才需要用力呼气。但用力呼气有其不利处：胸腔内压为正压时会压瘪一部分肺泡的气道而影响排气。呼吸道为双向通道，空气在其中往复运动，这带来一个死腔气题目。例如一次吸入500毫升真正进入肺泡实现气体交换的只是其中一部分（350毫升）另一部分在吸气末仍滞留气道中的称死腔气（150毫升）。在病中呼吸变浅时，死腔气占的比例还要大。双向管道形成的是盲管系统，这使进入的异物也不易排出。鼻部可截住较大颗粒较小者在曲折气道中撞击粘附在管壁上最小的进入终末部分也被巨噬细胞吞噬并向上运至支气管中有纤毛部位，连同这里被粘附的颗粒一同向上运，最后进入口咽，或被咽下或吐出，还有一部分被咳出。肺功能还有一个特点，即通气和血流灌注两者必须紧密配合。否则即使总的通气量和血流量均在正常范围内，假如血流良好的部分却通气不足(如肺炎或肺不张)，则通气良好的部分并不能代偿过来。这是由于正常肺泡中血氧已接近饱和，再增加通气并不能增加多少血氧。不过，CO2可通过增加通气而大量外排因而肺气肿和哮喘时经努力呼吸，虽缺氧明显却可无CO2储留。友情忠告:常常性的参加医学检验：https://www.wendangku.net/doc/a117700869.html,/inspection/index.html 将疾病尽早控制。呼吸系常常开放，感染是最常见的呼吸系疾病。此外，吸烟、变应原（如花粉）以及职业粉尘和产业污染都可引起呼吸道病变。通气障碍常分为限制性和阻塞性两类。前者包括肺炎，因肺实质炎变限制肺的扩张。此外在肺炎时，肺泡壁加厚，泡内也被渗液充盈，这既影响气体弥散并造成通气和血流灌注的不配合。这几方面均导致缺氧。阻塞性疾病如哮喘和?发表于 2009-05-08 08:38:14 引用 1 楼 ?慢性支气管炎，因发作性支气管痉挛和水肿或因慢性粘液分泌，造成气管阻力增加。炎性细胞分泌的蛋白水解酶加上长期的压力负荷可破坏肺泡组织。肺组织的回弹力丧失可使肺处于高度充气状态(肺气肿)。气道失往四周组 ... ? ?慢性支气管炎，因发作性支气管痉挛和水肿或因慢性粘液分泌，造成气管阻力增加。炎性细胞分泌的蛋白水解酶加上长期的压力负荷可破坏肺泡组织。肺组织的回弹力丧失可使肺处于高度充气状态(肺气肿)。气道失往四周组织的牵拉在呼气时易被压瘪。不过造成缺氧的主要因素还是因交换界面及毛细血管床被破坏造成的弥散障碍。呼吸系统结构图：

虚拟现实文献综述

《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述摘要：教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了数字校园，阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用，可以大大提高校园展示效果，也能够体现校园个性方面的优势，对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助关键词：虚拟现实；数字校园；基本概况前言教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域，在这个三维的校园里，空间次序的视觉理解和感知变得非常容易，使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1]，其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物，都栩栩如生的呈现在我们的眼前，三维虚拟校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站，直接通过网络浏览器察看，其丰富的、人性化的信息查询等功能，有效提高大学的美誉度，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性，可以优化领导管理，对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。一、虚拟现实技术的发展状况的研究虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术，它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境，可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互，产生身临其境的感受，从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起，为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域，该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征：（1）多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。（2）存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。（3）交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。（4）自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。虚拟现实技术自诞生以来，其应用一直受到科学界、工程界的重视，并不断取得进展，虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲，虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5]，其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此，虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析目前，数字校园存在有2个定义，并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度，数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体；另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚

吸烟的肺和不吸烟的肺——南京展出16具完整人体标本和器官标本(组图)

吸烟的肺和不吸烟的肺(图)——南京展出16具完整人体标本和器官标本(组图) 吸烟的肺（左）和不吸烟的肺对比鲜明。南京展出16具完整人体标本和器官标本(组图) 人体展世界上唯一的一具女性妊娠标本吸烟的肺（左）和不吸烟的肺对比鲜明。连体婴儿标本裴睿/摄成人的血管总长度可以绕地球两周半；一个心脏一年输送的血液量可以充满一个奥运会标准游泳池；人一辈子会有36天用来小便，而女人一生会有40天用来小便。昨天起，中国首座流动的“人体科普博物馆”正式登陆南京，吸引了不少市民前来参观。据了解，此次展览将展出16具完整人体标本和200余件真实人体器官标本。市民可从昨天(5月1日)起至5月31日到南京科学会堂观看展览，1.2米以下的孩子、70岁以上的老人及残疾人等一部分特定人群还可以免费观看。 “现代木乃伊”可存500年一进入展厅，各种各样的“人体模特”就吸引了大家的眼球。“做得好逼真啊，连肌肉的脉络都能看清楚呢。标本都泡在福尔马林里，如今的这么多标本都

是一个个鲜活地竖立在我们面前，这样和空气接触不会变质吗？”市民张阿姨惊叹地说到。周围的参观者也发出不少疑问：“既然都是真实的人体，为什么一点气味也没有啊？”“这些人体好像看上去都偏瘦，身材、线条都很匀称呀，为什么呢？” 现场的讲解员告诉记者，现在的标本都是塑化技术，这是上世纪70年代由德国人哈根思发明的，中国于2000年引进。过去用福尔马林浸泡的标本易变色、易变形，保存时间也不长。而塑化保存的标本都是经过了脱水、脱脂，所有现在我们所看到的都是肌肉组织，看起来也就更匀称和美观，而经过这样一项技术，标本可以保存500年之久，“可以称得上现代木乃伊了。” 被剥离了“躯体”的“红人” 在一具“大红人”面前，很多参观者都停下了脚步，他是由无数根密密麻麻的红色毛细血管、动脉血管和暗青色的静脉血管组成，全身上下没有肌肉、骨骼，也没有软组织。这些血管看上去就像一根根塑料管线，很多市民都在小声议论：“看上去怎么像假的啊？”原来，这个“大红人”学名叫做“整体铸形标本”，显示了成年人体内所有的血管分布情况。一个成年人血管总长度达到96000公里，可以绕地球两周半，而毛细血管比一根头发的百分之一还细，血液中的红细胞要排

易模型工业VR(虚拟现实)模型制作标准以及规范

一、整体规范： 1.制作软件使用3ds max 9。 2.MAX默认单位用m(米)，系统单位也用m(米)。

3.能够完整反映三维模型的外观，精度控制合理，在保证三维模型视觉效果的前提下，减少模型面数和材质数量，做到数据量的精简。 4.依照所提供的实景照片或CAD图，制作出的模型要能够充分地反映出物体的主要结构、细节及其质感。贴图清晰，整体感强。二、命名规范 1. 所提交的MAX的命名为任务编号名称。例如：任务编号为abcd001，那么MAX名称为（如图）。

2.模型组命名为: 任务编号+“_”+物体分类+序号（主级别物体编号）。物体分类一般为：飞机、坦克、装甲车、火炮、舰船、枪械等等。若所做模型不在这些分类里，可依据此分类自行命名。例如：编号为“abcd001”的任务让做一辆坦克，此坦克由两个单个物体构成，把此坦克打成一个组，那么组名就为：abcd001_坦克01。

编号为“abcd001”的任务让做一辆坦克，此坦克由4个单个物体构成，如果想俩俩打组，那么这两个组名分别为：abcd001_坦克01_01；abcd001_坦克01_02. 3.单体模型命名为：任务编号+“_”+物体分类+序号（主级别物体编号）。例如: 编号为“abcd001”的任务让做一辆坦克，此坦克由一个单个物体构成,那么此坦克的命名为:abcd001_坦克01。编号为“abcd001”的任务让做两辆坦克，并且都是由一个单个物体构成。那么这两个坦克的命名分别为为：abcd001_坦克01；abcd001_坦克02。

编号为“abcd001”的任务让做一个坦克，此坦克是由两个单个物体构成，那么这两个单个物体的名称分别为：abcd001_坦克01_01；abcd001_坦克01_02。

章3-角色(二、三维角色人体模型,场景建模)讲解

第三章角色 3.1 前言 “角色”一词的源于戏剧，自1934年米德（G.H.Mead）首先运用角色的概念来说明个体在社会舞台上的身份及其行以后，角色的概念被广泛应用于社会学与心理学的研究中。社会学对角色的定义是“与社会地位相一致的社会限度的特征和期望的集合体”。角色是一个抽象的概念，不是具体的个人，它本质上反映一种社会关系，具体的个人是一定角色的扮演者。而在我们动漫产业中，角色更是一个非常重要的元素，没有一个吸引人的角色，就出不了一个好的作品。我们本章来介绍角色的建模。 3.2 骨骼动画原理骨骼动画(Skeletal Animation)[9]又叫Bone Animation，它与关键帧动画(Key-frame Animation)相比，占用空间小，因为它不需要像关键帧动画那样在每一帧中存储各个顶点的数据，而只需要存储骨骼变换数据，骨骼与顶点相比，当然要少得多。所以骨骼动画有很多优势，当然其技术难度也很高。骨骼动画在计算机图形学中是一个十分重要的内容，不管是在游戏、电影动画还是虚拟现实中，生动逼真的角色动画（人、动物等）会使其增色不少。骨骼动画的实现思路是从人的身体的运动方式而来的。动画模型的身体是一个网格(Mesh)模型，网格的内部是一个骨架结构。当人物

的骨架运动时，身体就会跟着骨架一起运动。骨架是由一定数目的骨骼组成的层次结构，每一个骨骼的排列和连接关系对整个骨架的运动有很重要的影响。每一个骨骼数据都包含其自身的动画数据。和每个骨架相关联的是一个“蒙皮”(Skin)模型，它提供动画绘制所需要的几何模型信息(Vertex信息,Normal信息等)和纹理材质信息。每个顶点都有相应的一组权值(Weight)，这些权值定义了骨骼的运动对有关顶点的影响因子。当把动画人物的姿势和全局运动信息作用到骨架上时，这个“蒙皮”模型就会跟随骨架一起运动。 3.2.1实时角色动画由于骨骼动画是从另外两种实时角色动画发展演变而来，因此，为了更好的理解骨骼动画的原理，就很有必要对它们进行研究分析。角色动画是计算机动画技术的一个重要组成部分，也是计算机图形学的一个重要分支。在实时渲染环境下，主要应用于虚拟现实，视频游戏，甚至是建模软件，动画制作软件。现在，随着计算机硬件技术的发展，特别是带有硬件加速功能的显卡性能的提高，实时渲染的角色动画技术得到了较快的发展且被广泛的应用。目前，实时角色动画技术大体可分为三种类型。

人体结构图

人体结构图人体解剖图（正面、背面、左面、右面）人体分五大部分，即头、胸、骨盆、上肢（包括上臂、小臂、手）、下肢（包括大腿、小腿、脚）。头部、胸部、骨盆部是人体中的三个主要的体块，它们本身是不能活动的，把这三部分连接在一起的是颈椎和腰椎。由于年龄和性别的不同，人体的比例也有所差异。以人的头长为单位，全身的长度通常为七个到七个半头长。颈部约为四分之一头长，胸部约为一又四分之一头长，腰部约为四分这一头长，骨盆部约为四分之三头长，上肢约为三又三分之一头长，其中上臂约为四分之三头长，上肢约为三又三分之一头长，其中上臂约为一又三分之一头长，小臂约为一又三分之一头长，手约为三分之二头长，下肢约为四个半头长，其中大腿约为二又四分之一头长，小腿至脚跟约为二又四分之一头长。从头顶至骨盆下真个长度比骨盆下端至脚跟的长度约短半个头长。友情提示：病在身边，一定要把握必备的医学常识很多不准确的习惯也会导致病的发生。

三维人体建模与显示

基于单目视觉测量的人体建模与显示盛光有1，姜寿山1，欣2 (1.工程大学电子信息学院，710048; 2.工程大学服装与艺术设计学院，710048 ) 摘要：以一种基于单目视觉测量原理的三维人体扫描装置获得的人体数据为来源，运用三角面片法构建人体表面，并把人体模型保存为一种标准的模型格式文件OBJ文件，获取了三维人体模型。然后在Visual C++的编程环境中采用OpenGL （Open Graphics Library）作为三维图形接口,编程实现了三维人体模型，获得了可视化的人体模型。关键词：三维人体模型；虚拟试衣；OpenGL；人体显示随着人们对服装的舒适性，合体性和款式的个性化的要求越来越高。传统的二维服装CAD软件暴露出了种种不足之处,如号型难以适应不同形态的人体,不能在衣片设计阶段就看到成衣后的效果,需要反复修改等。根据个人体型进行单量单裁的量身定制方式(Made To Measure，简称MTM)应运而生，由于能满足个性特殊需求，这种方式深受人们欢迎。法国力克公司推出了一种服装量身定制系统[1]，按照客户具体要求量身定制,做到量体裁衣,使服装真正做到合体舒适. 德国TechMath公司的FitNet软件系统针对该顾客的体型,从人体数据库中直接搜索出相近的体型及配套服装样板,并提供了进一步根据顾客体型和穿着习惯修改样板的功能[2]。还有英国的Baird Menswear西服公司，其销售到国和国际市场的西服中有80％是通过量身定制系统完成的，并且服装系列涵盖了不同款式、颜色和规格的组合[3]。而国的三维服装CAD技术远远落后于西方发达国家，近几年来国的一些院校和公司也都在研究这方面的技术。其中获得可视的三维人体模型的是三维虚拟试衣系统和三维服装CAD系统中的关键技术。本文以一种人体扫描仪所获取的三维人体数据为数据为基础，采用三角面片法构建了人体表面模型，并编程实现了人体模型的真实感显示。 1 三维人体模型构建 1.1 数据获取目前，获取用于三维人体模型重建的数据，主要用两种途径。一种是从Poser, Maya 和3DSMax等软件系统导出人体模型数据，另外一种是采用非接触测量方法，通常是采用非接触式人体扫描仪获取人体表面的三维数据。本为获取数据的方法属于第二种。本文中人体建模用到的数据来源于一种基于单目视觉的双扫描头人体扫描仪所测得的[4]。由于获得的原始数据点云数量很大，并且排列不太规则，因此对原始点云进行了一定的处理，有效地减少了数据点云的数量和增加了点云数据的规律性。关于数据处理的细节不是本文的所讨论的重点，在此不讨论。处理之后的点云如图1所示。