古建筑精细三维模型制作及虚拟现实系统的实现
虚拟现实与仿真实验报告
合肥工业大学 计算机与信息学院 实验报告 课程：虚拟现实与仿真技术 专业班级：计算机科学与技术11-2班 学号： 姓名：谢云飞 实验一 一.实验名称
从3Dmax8中导出mesh并添加mesh到场景。 二.实验过程或实验程序（增加的代码及代码注解） 启动3Dmax 1.在安装有3Dmax8的计算机上，可以使用两种不同的方法来启动3Dmax8: （1）在桌面上双击“3Dmax8”图标 （2）点击“开始”菜单，在“程序”中的选择“3Dmax8” 2.观察3Dmax8主窗口的布局。3Dmax8主要由若干元素组成：菜单栏、工具栏、以及停靠在右边的命令面板和底部的各种工具窗口 使用3Dmax8建模并导出mesh 导出mesh的步骤如下： 1.启动3Dmax8 2.在停靠在右边的命令面板中，点击几何体按钮 3.选择标准几何体 4.在对象类型中选择对象（如：长方体），在“前”视口中，通过单击鼠标左键，创建出模型 5.在工具栏中单击“材质编辑器”按钮，通过上步操作，可开启“材质编辑器”对话框 6.在“材质编辑器”对话框中，点击漫反射旁方形按钮，进入到“材质/贴图浏览器” 7.在“材质/贴图浏览器”中选择位图，鼠标左键双击位图 8.弹出选择位图图像文件对话框，从本地电脑中选择一张图片 9.选择好图片，在材质编辑器对话框中，点击将材质指令给选定对象 10.点击菜单栏上的oFusion按钮，在弹出的菜单栏中选择Export Scene 11．选择文件夹并输入文件名qiu，点击保存，在弹出的对话框中勾选Copy Textures，点击Export按钮，此时mesh文件已成功导出 导出的mesh文件放入到指定位置 1.找到mesh文件，把mesh文件放到当前电脑的OgreSDK的models中,以我的电脑为例，OgerSDK放在C盘中 2.打开C盘，找到OgreSDK，打开OgreSDK，找到media，打开media文件夹，找到models，打开models文件夹，将mesh文件复制到此文件夹中 3.将导出mesh文件附带的材质文件放到OgreSDK的scripts （C:\OgreSDK\media\materials\scripts）中 4.将导出mesn文件时同时导出的图片放到OgreSDK的textures （C:\OgreSDK\media\materials\textures）中
三维建模在虚拟现实中的应用
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c34364924.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。
古建图纸资料大全
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虚拟现实方案
虚拟现实草案 一、项目总体分析 根据我们和贵方的沟通、以及对本项目的了解，了解到的需求如下：互动的、灵活的、能使用固定的标准模型组合成各种形状和功能的家具的软件，客户在购买前通过软件组合成自己想要的家具，并计算出组合的标准模件，算出总造价，为用户提供方便。 二、创作总体思路 根据上面的分析，我们的整体思路是要简单、灵活，互动趣味性。重点功能要突出，我们将采用虚拟现实技术为主，将组合家具的过程进行游戏化，互动化，使操作者能够身临其境的去感受一切，这样就增加了该目标产品的趣味性。 三、虚拟现实技术简介 虚拟现实技术（Virtual Reality）,又称灵境技术。虚拟现实技术这一名词是由美国VPL 公司创建人拉尼尔（Jargon Lanier）在20世纪80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。 作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、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，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，90年代初逐渐为各界所关注，并且在商业领域得到了进一步的发展。 九十年代初逐渐为各界所关注，在商业领域得到了进一步的发展。 近几年，信息产业的急速发展使一般民用计算机的性能突飞猛进、价格不断下降，VR 技术在各行业的广泛应用成为可能。这种技术的特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉,这就是虚拟现实技
术的浸没感（Immersion）或临场参与感。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，它不是一个静态的世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响，这是VR的第二个特征,即交互性（Interaction）。 用户可以使用一个鼠标、游戏杆或其它跟踪器，随意拖动标准模型组合成家具，并通过各种角度来看组合而成的家具模型。 另外，虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首先要做的事是对这座大厦的结构、外形做细致的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。 这是V R所具有的第三类特征，即想象性（Imagination）。 正是由于虚拟现实技术的上述特性，它在许多不同领域的应用，可以大大提高项目规划设计的质量，降低成本与风险，加快项目实施进度，加强各相关部门对于项目的认知、了解和管理，从而为用户带来巨大的经济效益。例如波音公司完全使用虚拟现实技术设计波音77 7新型客机获得成功；加拿大政府使用虚拟现实技术进行多伦多市(Toronto) 的城市规划与管理，并把它作为申办2008年奥运会的重要宣传资料。 在某种程度上，虚拟现实系统其实就是通过计算机系统仿真的数字化沙盘但比传统沙盘和模型功能更多、性能更强、应用更广，是建筑设计和规划表现工具从传统工艺向数字技术发展的又一次革命！ 四、系统特色
虚拟现实实验报告
虚拟现实实验报告 篇一：虚拟现实技术实验报告 虚拟现实技术实验报告 实验一：Sketch Up软件认识与使用 一、实验目的与要求： 1. 目的 通过本次实验，使学生掌握Sketch Up软件的基本架构，理解利用Sketch Up进行场景制作的基本步骤，能够熟练运用Sketch Up软件的主要功能及相关工具。 2. 要求 每位学生进行Sketch Up软件的安装和配置，操作练习Sketch Up的主要功能及相关工具，理解体会各种操作的执行结果，并独立总结撰写完成实验报告。 二、Sketch Up的主要功能： 边缘和平面：这是绘图最基本的元素 每个 Sketch Up 模型皆由两种元素组成：边缘和平面。边缘是直线，而平面是由几条边缘构成一个平面循环时所形成的平面形状。例如，矩形平面是由四条边缘以直角角度互相连接在一起所构成的。自己可在短时间内学会使用Sketch Up 的简单工具，从而绘制边缘和平面来建立模型。一切就是这么简单容易！ 推/拉：从 2D 迅速转为 3D
使用 Sketch Up 专利设计的 [推/拉] 工具，可以将任何平面延伸成立体形状。单击鼠标就可开始延伸，移动鼠标，然后再单击即可停止延伸。自己可以将一个矩形推/拉成一个盒子。或绘制一个楼梯的轮廓并将其推/拉成立体的 3D 形状。想绘制一个窗户吗？只需在墙上推/拉出一个孔即可。Sketch Up 易于使用而广受欢迎，原因就在于其推/拉的功能。 精确测量：以精确度来进行作业处理 Sketch Up 特别适合在 3D 环境中进行迅速的绘图处理，但是它的功能不仅仅只是一只神奇的电子画笔而已。因为当自己在计算机上进行绘图处理时，自己在 Sketch Up 中所建立的一切对象都具有精确的尺寸。当自己准备好要建立模型时，自己可以随意根据自己想要的精确度来进行模型的建立。如果自己愿意，自己可以将模型的比例视图打印出来。如果自己有 Sketch Up Pro，自己甚至还可将自己的几何图形导出到 AutoCAD 和 3ds MAX 等其他程序内。 路径跟随：建立复杂的延伸和板条形状 使用 Sketch Up 创新万能的 [路径跟随] 工具，可以将平面沿预先定义的路径进行延伸以建立 3D 形状。沿 L 形线路延伸一个圆形即可建立一个弯管的模型。绘制瓶子的一半轮廓，然后使用 [路径跟随] 工具沿一个圆形来扫动，就能建立一个瓶子。自己甚至还可以使用 [路径跟随] 工具
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。
基于AutoCAD的中国木构古建筑的三维重建
摘要：文章首先简单介绍了中国木构古建筑的构架特征；然后介绍了古建筑建模的数据获取途径；最后详细描述了在ＡｕｔｏＣＡＤ中，对古建筑建模的步骤，重点讲述了坐标系的问题、利用不同的模型类别对不同形状的构件建模的问题。 关键词：古建筑；ＡｕｔｏＣＡＤ；三维重建 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｆｒａｍｅｃｈａｒ－ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅｃｌａｓｓｉｃａｌｗｏｏｄｅｎｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎｂｒｉｅｆｆｉｒｓｔ；ｔｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｈｏｗｔｏｇｅｔｔｈｅｍｏｄｅｌｄａｔａｏｆｃｌａｓｓｉｃａｌｂｕｉｌｄｉｎｇ；ＩｔｄｅｔａｉｌｅｄｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｓｉｎＡｕｔｏＣＡＤ，ｔｈｅｓｔｅｐｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｆｉｎａｌｌｙ．Ｉｎｔｈｅｐａｒｔ，ｉｔｅｘｌａｉｎｓｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅａｎｄｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｏｄｅｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒ－ｅｎｔｍｏｄｅｌｃａｔｅｇｏｒｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｌａｓｓｉｃａｌｂｕｉｌｄｉｎｇ；ＡｕｔｏＣＡＤ；Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 一、前言 中国的木构古建筑是世界文化遗产宝库的一部分，为了把古建筑文化留给后人及推向国际，我们应该将古建筑的结构特征记录下来，也就是我们经常所说的存档保护。传统的存档方法主要是图表、文字、照片等等，只能给人平面的印象，而且数据量大，不利于保存。随着科技的发展，这些传统的方法已经不能满足人们的需要了。利用计算机辅助设计建立古建筑的三维立体模型，是目前数字化存档发展的趋势。古建筑的立体模型不仅记录了建筑的构造特征，也保留了每个部分的尺寸数据，建立的模型还可用于三维仿真。 二．我国木构古建筑的构架 我国的木构古建筑都是由千百个大小各异的单个木构件如柱、樑、枋、斗、栱、椽等按一定的原则组装而成。所以要建立整个建筑的三维模型，首先就是创建单个木构件的模型，然后将若干个构件像搭积木似的组装起来，构成建筑物。 一座标准的抬樑式木构建筑可分为：柱础层、斗栱层、樑架层、屋面层、装修层。 柱础层主要有柱础、立柱和栏额等构件。它们在木结构体系的建筑物中起着构架的作用，垂直支撑着整个屋顶的重量。 斗栱在樑枋与柱础之间，它可以挑出屋顶伸出的屋檐，是屋檐下面的一种传力构件，也起着很好的装饰效果。斗栱主要由五种基本分件组成，即斗、栱、翘、昂、升。斗栱层的五种分件纵横交错、层层叠叠，挑出上大下小的托座。 樑架层横向联系柱子，这一层主要是樑和枋构件，他们横架在柱头上，一般我们见到的只有樑、枋的横向立面和它们的顶端出头。樑、枋的断面都是矩形的。 屋面层主要包括望板、灰背组成的基层及瓦面层。 装修层主要有一些门和窗、抱柱栨、地栿等等。 三．建模的数据获取 建模的第一步工作就是数据的获取。目前数据获取的途径主要有三种：直接测量方法、摄影测量方法和工程测量方法。对于形状怪异，很难用ＡｕｔｏＣＡＤ进行建模的木构件，一般采用近景摄影测量的方法。工程测量方法主要是采用全站仪实地测量，获取建筑物的特定位置的三维空间数据。本文主要采用的是直接测量方法，就是用经检定后的直尺和角尺实地量取它们的大小，标于纸上，并考虑温度改正后也标于构件草图上。 四．建立模型 获取了精确、丰富的数据以后，就可以利用ＡｕｔｏＣＡＤ进行木构件的建模了。ＡｕｔｏＣＡＤ是当今最流行的绘图软件。使用ＡｕｔｏＣＡＤ创建的构件三维模型，可以逼真表示构件的精细结构。这种方法可以达到较高水平的细节程度（“真三维”实体），不仅能表示古建筑物的外观，而且还能充分展现古建筑物的内部形态。 １．坐标系问题 为了更好地利用ＡｕｔｏＣＡＤ进行三维建模，首先要理解坐标系的问题。掌握了坐标系，可以将复杂的三维问题转成二维的，更有利于构建模型。在ＡｕｔｏＣＡＤ中，坐标系分为世界坐标系和用户坐标系．ＡｕｔｏＣＡＤ系统为这个三维空间提供了一个绝对 基于AutoCAD的中国木构古建筑的三维重建ＴｈｒｅｅＤｉｍｅｎｓｉｏｎｓＲｅｂｕｉｌｄｉｎｇｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｎｃｉｅｎｔＴｉｍｂｅｒｉｎｇＢｕｉｌｄｉｎｇｓＢａｓｉｎｇｏｎＡｕｔｏｃａｄ 易华蓉Ｙｉｈｕａｒｏｎｇ
VR虚拟现实-基于虚拟现实的虚拟实验室外文翻译 精品
外文翻译 设计题目：基于虚拟现实的虚拟实验室的 研究 原文1：VRML 译文1：虚拟现实 原文2：VR-LAB 译文2：虚拟现实实验室
原文1： VRML Durch die immer bessere Hardware ist es heute nicht mehr n?tig,für anspruchsvolle 3D-Grafiken spezielle Grafik-Workstations zu verwenden.Auf modernen PCs kann jeder durch dreidimensionale Welten fliegen.Um solche Welten zu definieren und sie über das Internet zu verbinden,wurde die Sprache VRML entwickelt. In diesem Beitrag geben wir einen überblick über die grundlegenden Konzepte der Version 2.0 von VRML. ●Geschichte von VRML Im Frühling 1994 diskutierte auf der ersten -Konferenz in Genf eine Arbeitsgruppe über Virtual Reality-Schnittstellen für das .Es stellte sich heraus, da?man eine standardisierte Sprache zur Beschreibung von 3D-Szenen mit Hyperlinks brauchte. Diese Sprache erhielt in Anlehnung an HTML zuerst den Namen Virtual Reality Markup Language.Sp?ter wurde sie in Virtual Reality Modeling Language umbenannt. Die VRML-Gemeinde spricht die Abkürzung gerne …W?rml“ aus. Basierend auf der Sprache Open Inventor von Silicon Graphics (SGI) wurde unter der Federführung von Mark Pesce die Version 1.0 von VRML entworfen. Im Laufe des Jahres 1995 entstanden eine Vielzahl von VRML Browsern (u. a.WebSpace von SGI) und Netscape bot schon sehr früh eine hervorragende Erweiterung, ein sogenanntes PlugIn, für seinen Navigator an.Die virtuellen Welten, die man mit VRML 1.0 spezifizieren kann,sind zu statisch.Zwar kann man sich mit einem guten VRML-Browser flott und komfortabel durch diese Welten bewegen,aber die Interaktion ist auf das Anklicken von Hyperlinks beschr?nkt. Im August ’96,anderthalb Jahre nach der Einführung von VRML 1.0,wurde auf der SIGGraph ’96 die Version VRML 2.0 vorgestellt.Sie basiert auf der Sprache Moving Worlds von Silicon Graphics. Sie erm?glicht Animationen und sich selbst?ndig bewegende Objekte.Dazu mu?te die Sprache um Konzepte wie Zeit und Events erweitert werden.Au?erdem ist es m?glich, Programme sowohl in einer neuen Sprache namens VRMLScript oder in den Sprachen JavaScript oder Java einzubinden. ●Was ist VRML? Die Entwickler der Sprache VRML sprechen gerne von virtueller Realit?t und virtuellen Welten.Diese Begriffe scheinen mir aber zu hoch gegriffen für das, was heute technisch machbar ist: eine grafische Simulation dreidimensionaler R?ume und Objekte mit eingeschr?nkten
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。
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
中国传统榫卯工艺,古建精髓,惊艳世界2
中国传统榫卯工艺，古建精髓，惊艳世界 京剧被誉为中国的国粹，蕴含了我国多地地方戏曲的精 华，是中国戏曲艺术的集中体现。而在家具制造领域，同样 有与其媲美的木匠艺术，那就是榫卯工艺。（斗拱，榫卯工艺的颠峰之作）榫卯（sen m 8）, —种充满中国智慧的传统 木匠工艺，也有人说榫卯工艺是我国传统家具工艺的灵魂。 凸出来的部分称为“榫” ，凹进去的部分叫做“卯” ，榫卯相契合，从而使木头与木头完美衔接。一榫一卯之间，折之际，凝结着中国几千年传统家具文化的精粹。以下一组动态图片，带你领略惊艳千年的中国木匠艺术之美。楔钉榫挖烟袋锅榫夹头榫（腿足上端嵌夹牙条与牙头）云型插肩榫 牙条、牙头分造）扇形插肩榫传统粽角榫双榫粽角榫带板粽角榫高束腰抱肩榫挂肩四面平榫圆柱丁字结合榫圆方结合裹腿圆柱二维直角交叉榫圆香几攒边打槽攒边打槽装板 腿三牙方桌结构抄手榫方材角结合床围子攒接万字方形家具腿足与方托泥的结合三根直材交叉加云子无束腰裹腿杌凳腿足与凳面结合插肩榫变形平板明榫角结合柜子底枨方材丁字结合（榫卯大进小出）厚板闷榫角结合厚板出透榫及榫舌拍抹头椅盘边抹与椅子腿足的结构直材交叉结合弧形直材十字交叉弧形面直材角结合走马销方材丁字形结合榫卯用大格肩还记得设计癖之前发过名为《没用一根钉子，
只用榫卯，36 张动图看老伯如何做出迷你天坛？》的文章吗？53 岁的王振华没用一根钉子就设计出一款81 倍微缩版的天坛祈年殿，他利用的就是中国传统的纯手工榫卯工艺。不记得了？没关系4 张动图简单帮你回忆一下。提到榫卯工艺还要追溯到中国古代，它是古代中国建筑、家具及
其他机械的主要结构方式，是在两个构件上采用凹凸部位相这种连接方式不需要任何钉子。其实在公元7 世纪的日本，也有一种和我国榫卯工艺有着异曲同工的工艺，它被称为日本细木工工艺。日本细木工工艺涉及到复杂、互锁的木制卯接，在这个过程中同样不会使用到任何的钉子、螺钉或是其他粘合剂就可以连接两个构件。一位从事汽车营销工作的年轻日本人偶然之间发现了一本介绍日本细木工工艺的书籍，他被 书中所介绍的传统精妙的木工技术深深吸引，但由于不是专业人士加上没有实物直观的演示，他对书中的文字说明难以理解透彻。他想要仔细研究这些工艺，但相关的书籍资料比较少，他思考再三决定利用现代技术来对这样工艺进行深度研究。那他使用的是什么现代技术呢？为了更直观、更清晰的展现日本细木工工艺，他利用3D 软件技术来模拟重现通过细木工工艺结合起来的构件，在自学木工技能和软件之后，他开始了创建细木工工艺结构动画之旅。是不是看到这有些着急想要看到这些结构动画了呢？别急，接下来就是！三块带有不同凹凸程度的长方体，通过组合、锁定可以形成一个固定的多面体。它类似与缩小版的房屋脚架，仔细看，在将具有不同凹凸的长方体组合在一起之后，是利用个小小的圆木体锁住。而这组则像是一个墙面总共有两个构件片，一片的一侧凸出，而另一片则是以凹进为主，两片结合在一起便可锁住，完成一个组件。而接下来的这些组件也很有趣，它们是不同大小的长方体，都有不同的凹凸形成，组合在一起之后有的可以直接固定，也有的是只需要几个小圆木体便可以完成锁住。而这个可以算是相对复杂一些的，它是由五个小构件组成的完整体，彼此之间分别锁定才能完成这 个构件的组装。原来，将传统工艺用现代技术结合起来也是如此美妙的！看完这些日本细木工工艺的结构动图，与开篇王振华利用樺卯工艺打造的微缩版的天坛祈年殿相比，你认为哪个更神奇呢？中国传统硬木家具之所以被誉为世 结合的一种连接方式，凸出的部分叫做榫，凹进部分叫做卯， 界家具史的瑰宝，樺卯工艺是关键。各种樺卯做法不同，应 用范围不同，但它们在每件家具上都具有形体构造的“关节”作用。从设计构成角度来看，樺卯可以分为以下七类。面与面拼合所用樺卯这类樺卯多用于幅面较大的桌案面心，三板围合的几类，柜门柜帮，罗汉床围子等。薄平板相拼合多采用龙凤樺加穿带，薄板角结合、厚板结合则多用闷樺。面与线拼合所用樺卯即板心与边框，板材与横竖材的拼合，表现在家具上则为凳椅桌案面部结合，腿足与面子结合，角牙和
2018年VR虚拟现实技术的教育解决方案可行性研究报告
2018年VR虚拟现实技术的教育解决方案可行性研究报告 基于VR虚拟现实技术的 教 育 解 决 方 案
目录 一、项目提出的目的及意义………………………………………… 二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析……………… 三、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）……………… 四、该项目的技术创新点…………………………………………… 五、现有工作基础和条件…………………………………………… 六、申请的基础条件（包括主要研究成果）……………………… 七、进度安排和实施方案（包括运行机制）……………………… 八、预期成果和考核目标…………………………………………… 九、推广及应用前景………………………………………………… 十、经费概算及来源…………………………………………………十一、结论……………………………………………………………附件---虚拟现实沉浸技术实验室条件建设需求……………………
一、项目提出的目的及意义 互联网、虚拟现实和人工智能被喻为改变人类认知世界的三大信息技术。 互联网从少被社会广泛认知，到今天对社会生活的全面颠覆与渗透不过二十余年。如今互联网+已为国家战略。当互联网在我们生活中掀起一个又一个骇浪时，虚拟现实正悄然从幕后走向前台。今天虚拟现实正演绎着当年互联网对人类生活，从无足轻重到全面颠覆的革命性过程。科技以虚拟现实给人类生活再创造出一次惊喜己为期不远。虚拟现实技术与教育： “虚拟现实”（Virtual Reality，英文缩写VR）技术，利用计算机硬件+软件资源+传感器的一种集成技术，构成实时三维图形生成的技术、仿真技术、多传感交互技术以及显示技术等，生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，演练者（操作人员）根据需要通过多种交互设备（如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等）来驾驭该环境，以及用于操纵环境中的对象，如在真实世界中一样地与该环境中的人和事物进行行为和思想等的实时交流，并产生逼真的身临其境感。虚拟现实技术不是相关技术的简单组合，而是一种创新性的综合，并且在思想方式上有质的飞跃。 虚拟现实技术对教育产生不可估量的作用，主要理由如下： 1.虚拟现实技术创建全新的教育环境 人们普遍认为，虚拟现实技术将使21世纪的教育发生质的变化。虚假现实技术支持下的教育之所以会发生质的变化，是因为虚拟教育环境拥有现实教育培训环境无可比拟的优势。所谓虚拟教育环境，是指由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟教育的人工环境，它可以是某一现实世界的基础或设施的真实实现，也可以是虚拟构想成的世界。在21世纪，可能兴办起依托虚拟现实技术的各种新型的学校教育，如基础教育、军事教育、各类培训教育，许多学员在虚拟环境中接受各种教育体验与训练。由虚拟现实技术所支撑的教育系统将使得人员可以在虚拟环境中方便地取得感性知识和实际经验。与现实教育基地或设施相比，在虚拟现实技术支持下的虚拟教育环境大致有如下特征和优势： 1.1仿真性 学生通过虚拟设施训练，与在现实教学基地里同样方便。这是因为虚拟环境无论对于现实的环境或是对于想象的环境，都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辩真假的程度（例如可视场景应随着视点的变化而变化），甚至比真
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\