利用虚拟现实技术对虚拟综合训练场场景的三维重建
1 MultiGen Creator和 Vega软件介绍
1．1 Creator建模软件
MultiGen Creator是由 MultiGen—Paradigm公司开发的一种用于对可视化系统数据库进行创建和编辑的交互工具。MuhiGen Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统．具有完整的交互式实时三维建模系统。广泛的选项增强了其特性和功能。用于产生高优化、高精度的实时 3D内容，可以用来对战场仿真、城市仿真和计算可视化等复杂场景的视景数据库进行产生、编辑和查看。这种先进的技术，由包括自动化的大型地形和三维人文景观产生器、道路产生器等强有力的集成选项来支撑。
MuhiGen Creat0r在满足实时性的前提下．能够生成面向仿真的、逼真性好的大面积场景。它可为 25种之多的不同类型的图像发生器提供建模系统工具．其 OpenFlight格式在实时三维领域中成为最流行的图像格式．并成为仿真领域的行业标准。
1．2 Vega实时仿真
Vega是 MultiGen—Paradigm公司应用于实时视景仿真、声音仿真和虚拟现实等领域的软件环境。它把先进的仿真功能和易用的工具结合在一起，创建了一种使用最简单，但最具创造力的体系结构．来创建、编辑和运行高性能的实时应用。Vega使用 Lynx界面定义和预览应用程序。在 Vega中包含了创建一个应用程序所必须的全部 API．但是简单的应用程序仅靠 Lynx 就可以实现 Lynx是一种基于 X／Motif技术的点击式图形环境．用户只需通过鼠标即可驱动图形中的对象以及动画中的实时控制．并允许用户在不同时编写源代码的情况下即可配置一个应用程序。 Vega还包括完整的 C语言应用程序接13．为软件开发人员提供了最大限度的软件控制和灵活性。
2 构建虚拟训练场
以某综合训练场场景三维重建为例．进一步讨论了虚拟现实技术。系统开发流程。
2．1 建模数据的获取及处理
虚拟综合训练场场景．需要获取的建模数据主要是指训练场内各种器材设施的参数信息、周边建筑物的信息、整个训练场的分布信息以及环境景观的纹理信息。
对获取的信息进行处理．主要是对照片纹理信息的处理。先通过数码相机拍照．再利用 Photoshop或者 Creator自带的纹理处理工具进行截取、纠正、缩放等处理。尽管Creator对纹理的格式、大小没有太多的限制，但 Vega对纹理数据的要求相对比较严格．不能满足要求的纹理不能正确显示，所以必须对Creator用到的纹理进行编辑由于综合训练场的地形较为平坦．可以采用 Delaunay算法将 DED格式的地形数据进行转化。[
基于MultiGen Creator和Vega的虚拟训练场设计研究
2．2 三维建模
根据所获取的建模数据．可利用 Creator建立起三维场景模型，包括训练场的各种器材设施、附近的建筑物、花草树木、道路等。训练场场景模型层次结构。综合训练场的场景模型主要分为静态实体和动态实体。
(1)静态实体建模。静态实体主要有固定的训练器材设施、道路、树木、建筑物等。由于训练场内的训练设施数量比较多．所要建模的数据量比较大．不可能把所有模型都放在整个训练场场景中进行建模．因此可以单独地制作每一个训练器材。最后将所有模型集成为整个训练场场景。
对于单一的固定训练器材．可以将训练器材进行结构分解，运用 Creator的多种几何
工具进行构建，再进行组合。形成完整的单一实体。
由于训练场周边的建筑物相对较少．形状都较为规则．因此可以简单地进行几何建模并贴上纹理。Creator中的布告板．可以使模型在仿真过程中始终保持面对视点．通常用于创建场景中类似路灯或者树木等具有对称性的实体。方法是将表示物体的透明纹理贴到模型表面．然后在运行时，模型会自动旋转，始终面向视点。我们可以运用这种方法来实现训练场中树木、路灯等模型的建模，从而减少模型中多边形的数量．提高仿真效率。
根据实时漫游特性的需要．我们可以选择圆柱面和半球面模型对天空进行建模，并用纹理映射的方法体现天空背景。
(2)动态实体建模。训练场中的红旗属于动态实体，利用Creator对其进行建模主要是通过切换纹理来实现的。以在风中飘扬的红旗为例．首先利用 Photoshop对红旗的纹理进行处理．确定几张要循环显示的图片。在根节点下建立几个子节点．每个子节点建立一个面，将处理好的红旗纹理贴上每个面．设置每张图片轮流显示的时间，最后隐藏除第一个子节点以外的其它节点。这样。一个迎风飘扬的红旗就完成了。
2．3 优化模型数据库
使用 Creator建模的最终目的是为了在仿真程序中使用。在不影响场景真实感的前提下．为了保持程序运行的平滑性，提高系统运行的实时性．在制作模型的后期要尽可能的对模型进行优化处理。在构建虚拟训练场景的过程中。主要采用以下优化方法：
(1)删除不必要的多边形。我们可以通过删除在视锥体中看不到的多边形来减少多边形的数量．这些多边形包括模型内部的多边形、其它多边形后面隐藏的细节多边形、模型底面的多边形等
(2)使用多层次细节模型。在不影响模型逼真性的情况下合理设置 LOD的层数、每个层次间的切换距离、纹理的大小精细程度等，虽然会增加一些工作量，但却节省了系统资源，提高了系统运行速度。
(3)采用实例化的方法对模型进行处理。通常应用于表示三维场景数据库中多次重复出现的对象实体．例如道路两旁的树木。实例化模型的优点主要体现在能够显著节省磁盘空间便于创建、编辑和修改模型。
3 场景漫游
所有的训练场场景模型建立完成后．需要进一步对模型进行驱动．实现场景的实时漫游功能。首先，要设置 LvnX参数。对观察者、运动方式、环境特效等功能模块进行初步的设置。具体方法是：在 Scenes中设置为一个观察者所能看到的所有对象模型：在 Observers 中设置观察者；在 Motion Model中为观察者设置运动方式；在 Environments和Environment Effects中设置天空和云的效果。然后在系统中设置两种碰撞检测：一是与地面的碰撞检测．使观察者始终随着地形的变化而改变视点的高度：二是与训练设施和建筑物的碰撞检测，避免观察者穿墙而过的情况。
在 vega中可以采用键盘控制漫游和固定路径自动漫游本文主要是采用键盘控制漫游。具体来说．是在Vega中的Motion Models面板选择Drive运动模式。最后需要生成可执行文件，可在 VC中激活其函数库。
4 结束语
本文利用虚拟现实技术进行了虚拟综合训练场场景的三维重建，运用 Creator建立起了各种逼真的训练设施、环境、地貌等模型．同时对模型进行了优化。然后利用 Vega工具开发了漫游功能．基本上完成了虚拟训练场的重建．并能与之进行自然、三维可视的交互，具有真正的沉浸感。虚拟综合训练场的实现。为建立其它形式的训练场景提供了一种可行性的方法。具有一定的应用价值。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1b17241285.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 【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。
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.doczj.com/doc/1b17241285.html, , https://www.doczj.com/doc/1b17241285.html,
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。
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 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\
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：
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。
探析虚拟现实三维建模技术 摘要：三维建模技术在虚拟现实系统中有着重要价值，经过三维建模实现了虚 拟现实情境的构建，推动虚拟现实设备功能的实现。基于此，本文先简单介绍了 虚拟现实技术以及三维建模技术，并详细研究了三维建模技术的应用。以期能够 梳理三维建模技术应用现状，为未来发展方向提供一定参考。 关键词：虚拟现实技术；三维建模技术；传感器技术 引言： 虚拟现实技术作为现代仿真技术的重要内容，是一门交叉学科的技术领域，虚拟现实技 术通过使用传感设备、模拟环境等，给人们提供真实的情境，带给人们触觉、视觉、听觉等 感知，达到对应的目的。在虚拟现实系统中，三维建模技术发挥着重要作用，是实现虚拟现 实情境的基础技术。因此研究三维建模技术，能够梳理应用现状，为后续研究奠定基础。 一、虚拟现实技术 虚拟现实技术常出现于VR眼镜中，通过佩戴眼镜，在眼前可呈现出屏幕，声音能够通 过耳机传送。在视频游戏中通过虚拟现实系统传送振动以及触感，能够让人们感到身临其境。虚拟现实是指远程或利用虚拟制品给用户提供一个仿真环境，让人们获得逼真的体验。虚拟 现实已经受到了人们的广泛关注，近几年虚拟现实技术逐渐从游戏领域，拓展至心理治疗、 购物等多个领域中。心理治疗模拟器的开发，丰富了心理治疗师的治疗手段。虚拟现实设备 的应用，能够让患者进入特定情境中，有助于帮助患者放松心情，减轻心理压力，以达到良 好的心理治疗目的。虚拟现实设备结合脑电波、图像生成等设备，能够进一步丰富人的体验，带领人们进入真实的情境中，达到对应的目的。如今科学技术快速发展，虚拟现实系统的建 设和丰富已经成为当下热门话题，三维建模技术是实现虚拟现实系统的基础技术，为提高虚 拟现实系统真实有效性，还需要重视基础技术的应用。 二、三维建模技术 三维建模技术在虚拟现实场景的中的应用，决定着系统整体质量和真实性。一般情况下，通过对场景还原的真实性、显示速度、精确度以及操作效率的评价，形成对三维建模的评价。三维建模的基础在于物理建模和几何建模，并进一步发展出行为建模，共同应用于虚拟现实 环境中。首先几何建模作为虚拟现实技术的基础部分，使用计算机控制输出几何实体，对物 体属性进行描述，决定着实景图质量。物理建模将生活复杂问题抽象化、简单化处理，使用 物理学和计算机知识进行设计[1]。在应用过程中，物理建模方法能够进行静态远景的分析， 实现动态物体的建模。行为建模主要作用在于赋予无生命物体动作和行为，赋予虚拟形象行 为能力。行为建模也是虚拟现实情境的关键，若没有行为建模，虚拟现实情境将变成固态影像，无法达到仿真效果。 三、基于虚拟现实技术的三维建模技术 （一）3DMAX软件和VRML语言 目前领域内最具代表性的3DMAX软件，具有强大的建模功能，能够在游戏开发中广泛 应用。3DMAX软件已经具备了自身独特的设计理念，软件能够在三维建模中快速确定设计逻辑，从而提高设计质量。使用3DMAX模型进行动画角色的处理，能够一同使用脚本、布线、表达式等工具，虚拟现实模型作为重要解算器，能够提高设计的交互性，成为一个灵活实用
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。指用户感到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。指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。 虚拟现实的关键技术主要包括：动态环境建模技术，实时三维图形生成技术，立体显示和传感器技术，应用系统开发工具，系统集成技术。 二．三维虚拟现实技术的演变发展及我国研究现状 2.1 演变发展史 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段:有声、形、动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的第一阶段(1963年以前)、虚拟现实萌芽为第二阶段（1963 年—1972年）、虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段（1973年—1989年）、虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段（1990—2004年）。 2.1.1虚拟现实技术的前身 虚拟现实技术是一种有效地模拟生物在自然环境中的视、听、动等行为的交互技术，其概念是发展的和变化的。 虚拟现实技术与仿真技术的发展是息息相关的，它可追溯到中国古代(公元前468 年前376 年)的战国时期，据<<墨子.鲁问>>篇记载，“公输般竹木为鹊，成而飞之，三日不下”，其原材料是极薄的木片或竹片。后来人们在风筝上系上竹哨，利用风吹竹哨，声如筝鸣，故称“风筝”。模拟飞行动物发明的有声风筝，这是有关中国古代人试验飞行器模型的最早记载。 当人们在放风筝时，远远望去栩栩如生的模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景与其发出悦耳清新的筝鸣。风筝的拟真、拟声、互动的行为是仿真技术从古至今在人们生活中的应用，这一阶段历经了漫长的历史。 后来该技术传到西方，西方人称风筝为飞行器。利用风筝的原理发明了飞机。 人们由动物飞的行为得到了启发，产生了丰富的想象力，它推动了仿真技术的发展，也是虚拟现实技术的前身，蕴涵了虚拟现实的思想。仿真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。
梧州学院 毕业设计（论文）任务书 课题名称基于虚拟现实技术的三维校园 漫游系统的设计与实现 系部计算机科学系 专业计算机科学与技术 班级07计本5班 学号0700608118 姓名王荣华 指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日
一、课题的内容和要求： 本课题从3D MAX的建模和渲染烘焙技术着手，采用成熟VRP-BUILDER虚拟现实编辑器模块进行二次开发来构建的三维校园漫游系统。基于3D和VRP技术的三维仿真漫游系统的开发方法，以梧州学院（北区）建立虚拟场景，实现了自动漫游、手动漫游、校园路径导航、校园景物的查看、校园信息查询、各种气候效果、各种实体的动态效果，并根据路线做了详细的碰撞检测。同时根据三维仿真漫游的特点，在自动漫游和手动漫游过程中，以现有场景为基础，通过视频、图片、音乐对虚拟现实系统做了补；给需要了解梧州学院校园地理信息的用户提供了极大方便。 二、设计的技术要求与数据（或论文主要内容）： 采用Polygon+NURBS高级建模的建模方法，各个模型采用简体模型来对整个校园建筑进行立体虚拟；用Bitmap位图+UVW Mapping坐标贴图、VRAY渲染方法还原校园的真实景象；采用Max-for-VRP导出插件将模型导入VRP-BUILDER虚拟现实编辑器模块，加入碰撞检测算法、VRP命令行脚本实现人机交互功能，保证系统的实用性；运用行走相机、动态漫游增加三维实景表现力，多角度查看学校环境；调试运行后由虚拟现实编辑器模块导出为EXE可执行文件实现系统的可移植运行。 三、设计（论文）工作起始日期： 自2011 年1 月10 日起，至2011 年4 月10 日止。 四、进度计划与应完成的工作： 1.收集资料进行需求分析时间:2011年1月 2.实时数据采集，建立三维模型时间:2011年2月初-----2011年2月底 3.运行和调试，系统设计及实现时间:2010年3月初-----2011年3月底 4.论文撰写时间:2011年4月 五、主要参考文献、资料： [1]陈珍.虚拟现实技术的教育应用初探.中小学电教.2009,7.8-9 [2]申蔚,曾文琪.虚拟现实技术（21世纪计算机科学与技术实践型教程）.北京:清华大学出版社.2009.3-20 [3]数字仿真与虚拟现实技术概述.https://www.doczj.com/doc/1b17241285.html,/showthread.php?t=3340700 [4]姜学智,李忠华．国内外虚拟现实技术的研究现状.辽宁工程技术大学学报.2004,23(2):238-240 [5]杨爱良等.反走样技术在计算机图形仿真中的运用.计算机仿真.2005,22(4):124-125