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关于三维动画的文献
三维动画是一种基于计算机技术的动画形式，其在电影、游戏、广告等领域中得到了广泛应用。
以下是关于三维动画的文献推荐：
1. 《三维动画制作技术》：本书详细介绍了三维动画制作的过程，包括建模、材质、贴图、动画、灯光等方面，对于初学者来说是一本非常实用的参考书。
2. 《计算机动画》：该书系统地介绍了计算机动画的基本原理和技术，从传统动画到计算机动画的演进，从动画建模到动画渲染的整个流程，是一本比较全面的参考书。
3. 《三维动画艺术》：该书主要介绍了三维动画的创意和艺术性，包括角色设计、场景构建、动画表现等方面，对于想要在三维动画领域寻求突破的人来说是一本非常有价值的书籍。
4. 《三维动画技术实践》：该书主要介绍了三维动画在实际应用中的一些技巧和方法，如特效制作、渲染优化、动画合成等方面，对于已经掌握了基础知识的人来说是一本非常实用的书籍。
5. 《三维动画与视觉特效》：该书主要介绍了三维动画和视觉特效的结合，包括合成、粒子效果、物理模拟等方面，对于想要在视觉特效领域有所建树的人来说是一本不可多得的书籍。
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我国三维动画的发展与前景综述在随后的十年内，由于量的不断积累，计算机辅助三维动画的制作技术终于有了质的变化，它已经综合集成了控制论、现代数学、人工智能、图形图像学、计算机软件和艺术的最新最优秀的成果。
第三个阶段是１９９５年至今，随着世界第一部完全三维制作动画片《玩具总动员》（《ＴＯＹＳＴＯＲＹ》）的问世，三维动画业的全面兴起也正式拉开了序幕。
时至今日，三维动画产业可谓百花齐放，这些都是与计算机技术的高度成熟分不开的。
数字化三维技术使动画艺术产生变革随着现代科技的发展，现如今动画可以通过数字化技术生成，无论是从制作方式还是到运作观念，都产生了革命性的变化。
计算机动画的绘制，不仅摆脱了手工创作的繁琐和枯燥，还以简洁，高效，具有超乎寻常的表现力等特点得到了越来越广泛的认可和应用。
三维动画便是动画界的骄傲。
它旨在依靠计算机动画软件，在虚拟的三维空间里，创造出逼真的立体表现对象，通过设定对象的运动轨迹，虚拟运动摄影机以及其他动画参数，并为其添加相应的材质，和模拟真实的灯光。
最后通过渲染生成最终的成品画面。
比起传统的二维动画，三维动画更容易创造出逼真的质感，不仅不会损伤真实反而更能完整地虚拟真实，尤其是在呈现强大的魔幻场景时，总会让观者恍若亲临其境，起到生动，真实的特点，更是深受大众的喜爱。
ＣＧ三维动画的现状（１）电影艺术：由于计算机三维动画技术发展的更加成熟，特别是其制作成本的大幅下降，代表作不断涌现，如１９９１年的《终结者２》、１９９９年的《骇客帝国》、２００１年的《指环王》、《哈里波特》及以后的系列等其超越现实又逼真的视觉效果无不给人们留下深刻印象。
２００７年的《变形金刚》由于使用了动作采集仪，一举改变了人们对老变形金刚的印象。
在当代灾难片里ＣＧ动画技术更是如鱼得水，其效果无与伦比，如：１９９６年的《龙卷风》、２００４年的后天，以及今年的《２０１２》、《阿凡达》只有计算机三维动画技术的深入、全面使用才创造了极为逼真、震撼超越想象的视觉效果。
论三维角色造型与性格塑造的统一性——以经典三维动画角色为例摘要在影视动画中，动画角色是影片的主要表现对象，是一部动画片的关键所在。
对于三维动画而言，三维角色的形象塑造更是摆在重要的位置。
本论文主要探讨影视动画中的三维角色造型与性格的关系，讨论范围主要限于三维动画的角色形象，并且对影响三维角色造型的因素做系统阐述。
文中将以三维动画作品《机器人总动员》《功夫熊猫》等电影中的主要角色为例，阐明三维动画角色的性格与造型设计统一的重要性。
关键词：三维角色造型性格塑造角色要点统一性1、“瓦力”的方块造型与执着个性《机器人总动员》是 2009年皮克斯出品的最火的一部三维动画片，相信大多数人都看过。
“机器人瓦力”一出场，就吸引了众多的观众。
因为他的形象非常可爱，其声音设计受到了“星球大战”中机器人的影响，肢体语言是受电影喜剧演员的影响。
瓦力是个非常“执着”的机器人，当地球上只剩下一个“他”的时候，还是依然勤勤恳恳的工作，在寂寞的岁月里，只有一只蟑螂陪着他。
皮克斯的动画师费尽心力赋予它个性和灵性。
瓦力不会说话，只会发出简单的音节。
所以瓦力的造型与动作成了表达影片主旨的关键，作为一个机器人，他的造型很讨人喜欢，其工作是回收处理垃圾，他把垃圾推进自己的工作箱经过压缩，垃圾就被处理成了一个方块。
因此瓦力被设计成了方方正正的样子，当他缩起来的时候就成为了一个正方体。
方正的造型很容易让人联想到他执着，以及为了爱情可以跨越太空的事迹。
他畏畏缩缩的脑袋，大大的眼睛，履带式的脚，伸缩自如的双臂，这个造型即使放在海报上也能勾起人们的观影欲望。
瓦力聪明，个子虽小但是能耐很大，只有两只手指，但却非常灵活，脑袋中间有激光器，可以切割物体，他的整个造型像是一个冰箱。
当瓦力遇到了女主角小机器人——“伊娃”的时候，一下子爱上了这个神奇的“飞行器”。
伊娃通体洁白，造型简洁时尚，与脏兮兮的瓦力形成非常鲜明的对比。
她功能强大，能飞翔，装备有强大的武器系统，双臂能随时变成为枪械，脑袋是悬浮在身体之上的，没有脖子，没有嘴，只有两只电子眼，但是眼睛可以表达各种情感，这样的造型是神来之笔，既新颖又非常科幻。
题目：三维动画制作专业：影视动画目录前言第一章3D动画短片制作中使用的软件概述软件概述和软件应用1.01 3ds Max1.02 maya1。
03 motion builder1。
04Photoshop第二章3D动画短片制作的规划方案2.01 3D游戏动画的发展、特点及应用2。
02 动画制作的工作步骤2。
03 3D动画制作流程第三章结论参考文献致谢前言动画这一充满神奇色彩，最为时尚和普及的艺术形式，它的起源可上溯到二三万年前的远古洞穴时代而真正成为一门独立的艺术形式却不过百年。
作为人类文明中最古老,最现代和最具幻想的艺术奇观。
如今更是越来越广泛而深入了社会各个领域，成为人们精神和物质生活中不可缺少的需要，它与人们社会生活市场关系之密切，在各艺术门类中，是绝无仅有的.从人类表现动态形式美欲望产生的动画思维，到自由想象的虚幻画面，借助现代科技得以在屏幕表现,经历了漫长的探索过程.现代的动画，已经发展为不仅是一门艺术，一种新的产业,而是一门新兴的综合性科学。
随着社会物质文明的发展，科学技术水平与受众欣赏层次的进一步提高，以及人们需求的不断增长，动画所涉及的领域越来越广。
比如现今比较热门的计算机三维动画。
三维动画也叫3D动画。
三维动画是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术.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,虚拟摄像机的运动和其它的动画参数,最后按要求为模型上特定的材质,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。
第一章3D动画短片制作中使用的软件概述软件概述1.013ds Max软件概述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。
其前身是基于DOS操作系统的3D Studio系列软件,最新版本是2011.在Windows NT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工作站所垄断。
三维动画场景文献综述范文模板例文在本文综述中，我们对三维动画场景进行了详细的研究和文献综述。
我们主要关注了三维动画场景的设计、建模、渲染和动画效果等方面的研究。
我们选择了以下几篇相关文献进行综述，并对它们的研究方法、实验结果和创新点进行了详细的描述和分析。
1. 文献1：《基于虚拟场景的三维模型重建方法研究》这篇文献主要介绍了一种基于虚拟场景的三维模型重建方法。
作者首先对场景进行了拍摄和扫描，然后使用计算机视觉和图像处理技术对这些数据进行处理，最终生成了高质量的三维模型。
文章中提到了一些关键技术，如点云配准、表面重建和纹理映射等。
实验结果表明，该方法能够有效地重建复杂的三维场景，并获得真实感和逼真度较高的模型。
2. 文献2：《基于物理模拟的三维动画场景设计方法研究》这篇文献介绍了一种基于物理模拟的三维动画场景设计方法。
作者通过使用物理引擎和动力学模拟技术，可以模拟真实世界中的物理效应，如重力、碰撞和流体动力学等。
文中对于如何使用物理模拟来设计复杂的场景进行了详细的描述，并提供了一些实际案例和实验结果。
结果表明，该方法能够有效地改善三维动画场景的真实感和逼真度。
3. 文献3：《基于光线追踪的三维动画场景渲染方法研究》这篇文献提出了一种基于光线追踪的三维动画场景渲染方法。
作者通过模拟光线在场景中的传播和反射，可以模拟真实世界中的光照效果和阴影效果。
文中详细介绍了光线追踪算法的原理和实现方法，并给出了一些实验结果和比较分析。
实验结果表明，该方法具有较高的渲染质量和真实感，能够有效地提高三维动画场景的视觉效果。
综上所述，以上三篇文献对于三维动画场景的设计、建模、渲染和动画效果等方面进行了重要的研究。
它们提供了一些创新的方法和技术，能够有效地提高三维动画场景的真实感和逼真度。
未来的研究可以进一步探索和改进这些方法，并将其应用于实际的三维动画制作中。
三维动画设计毕业论文范文一、论文说明本团队专注于毕业论文写作与辅导服务，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，论文写作300起，具体价格信息联系二、论文范文参考如下国画水墨风格的三维动画设计思路：水墨动画是我国特有的一种动画样式。
它没有轮廓线,由水墨在宣纸上自然渲染,浑然天成,一个个场景就是一幅幅出色的水墨画。
角色的动作和表情优美灵动,泼墨山水的背景豪放壮丽,柔和的笔调充满诗意。
以豪放、简练、洒落的笔墨描绘物象的形神,抒发作者的感情。
曾以其特殊的艺术表现力在国际上辉煌一时,这种中国特有的本土动画形式。
题目：对三维动画设计发展的探析思路：随着电脑技术的不断快速发展,三维动画已经成为动画设计方面的主流方向,也驱使着多种三维动画设计软件的诞生与完善。
事实上,三维动画在经济社会发展过程中的多个领域起着重要作用,因此对三维动画及设计技术进行了解十分必要。
本文基于对三维动画相关理念的概述,综合探讨了三维动画设计中所使用的软体,并重点分析了在三维动画设计中使用最多。
题目：基于三维动画设计的视觉表现研究思路：随着计算机技术的快速发展,三维动画已成为动画设计的主流方向。
目前,三维动画技术已经渗透到人们生活的许多方面,而三维动画中视觉表现元素是虚拟创造的,三维动画的场景、角色、色彩和质感都是在灯光下呈现出来的,文章就这几个方面如何展现出三维动画视觉效果展开探讨。
题目：浅析三维动画设计的视觉表现思路：分别从结构画面与三维动画设计的视觉表现,色彩与三维动画设计的视觉表现,光影与三维动画设计的视觉表现进行了阐述,然后提出了整合表现要素以优化三维动画设计视觉效果。
题目：浅谈高等职业院校《3DS MAX三维动画设计》教学思路：3DS MAX(简称MAX)软件,由国际著名的Autodesk公司的子公司Discreet公司制作开发的,它是集造型、渲染和制作动画于一身的三维制作软件。
从它出现的那一天起,即受到了全世界无数三维动画制作爱好者的热情赞誉,MAX也不负众望,屡屡在国际上获得大奖。
动画及三维动画技术简介动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面,从而产生动态视觉的技术和艺术,这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的.实验证明:动画和电影的画面刷新率为24帧/s,即每秒放映24幅画面,则人眼看到的是连续的画面效果[12]。
计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。
计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，它是伴随着计算机硬件和图形算法高速发展起来的一门高新技术，它综合利用计算机科学、艺术、数学、物理学和其它相关学科的知识在计算机上生成绚丽多彩的连续的虚拟真实画面，给人们提供了一个充分展示个人想象力和艺术才能的新天地[12]。
其中三维动画特技可以说是电脑动画技术中的一大难题，因为这需要非常强大的软件和运算能力极强的硬件平台。
当然，它所带来的视觉效果也是无可比拟的。
当《侏罗纪公园》、《第五元素》、《泰坦尼克号》这些影片中逼真的恐龙、亦真亦幻的未来城市和巨大的“泰坦尼克号”让人沉浸在现代电影所营造的“真实”世界里时，你可知道创造了这些令人难以置信的视觉效果的幕后英雄是众多的三维动画制作软件和视频特技制作软件[3]。
好莱坞的电脑特技师们正是借助这些非凡的软件，把他们的想像发挥到极限，也带给了我们无比的视觉享受。
三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成、场景合成三大环节，而三维扫描、表演动画、虚拟演播室等新技术，恰恰给这三大环节都带来了全新的技术突破。
综合运用这些新技术，可望获得魔幻般的特技效果，彻底改变动画制作的面貌。
可以想像，先用三维扫描技术对一个80岁的白发老太太进行扫描，形成一个数字化人物模型，然后将乔丹的动作捕捉下来，用以驱动老人模型的运动，观众将会看到80岁老妪空中扣篮的场面。
三维动画制作论文正文
一、绪论
三维动画是一种随着技术的发展而不断推陈出新的视觉艺术，由于它
的具体形式和表达内容的多样性，三维动画越来越成为现今传播的主要方式。
一般来说，三维动画制作可以分为三个主要步骤：设计建模，灯光渲
染和合成。
设计建模涉及到动画的创作，灯光渲染用来模拟光照现象，而
合成则是将不同的图像组合成一个完整的图片。
正是由于这三个步骤的艰
苦工作，三维动画代表了最高水平的艺术创作。
二、建模设计
建模是三维动画制作的基础步骤，其任务是建立模型、设计角色、建
立场景并制定照片外观，以实现动画的画面效果。
建模的过程具有抽象性，它包括几何模型的建立、模型的调整、纹理的贴图等等，所有这些都交由
三维动画设计师来完成。
首先，设计师需要根据项目需求构建基本的几何
模型，包括物体的外观和形状，比如人物、植物、建筑等等；然后，需要
调整模型的细节，比如说手指、眼睛等等；最后，要为模型贴图，比如贴
一张木头的照片，让它看起来更像木头。
三、灯光渲染
灯光渲染是三维动画制作的一个重要步骤，它的作用是模拟物体的光
照效果。
三维设计表现参考文献
以下是一些关于三维设计表现的参考文献：
1.《3D游戏建模与设计》（第2版）- 作者：李志刚，出版时间：2019年
2.《三维动画制作完全手册》（第2版）- 作者：Richard Williams，出版时间：2018年
3.《Photoshop 3D数字艺术制作技法大全》- 作者：Steve Caplin，出版时间：2017年
4.《Maya 2020从入门到精通》- 作者：沈雨华，出版时间：2020年
5.《Blender基础教程》- 作者：刘醒，出版时间：2017年
6.《Cinema 4D R21中文版详解》- 作者：张丽华、孔德军、陈旭，出版时间：2020年
7.《Unity 3D游戏开发实战：从入门到精通》- 作者：曹福利，出版时间：2018年
以上这些参考文献涵盖了三维设计表现的各个方面，包括建模、动画制作、纹理和渲染等等。
读者可以根据自己的需求选择合适的参考书籍进行学习和参考。
一、前言部分动画及三维动画技术简介动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面,从而产生动态视觉的技术和艺术,这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的.实验证明:动画和电影的画面刷新率为24帧/s,即每秒放映24幅画面,则人眼看到的是连续的画面效果[12]。
计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。
计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。
计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。
计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，它是伴随着计算机硬件和图形算法高速发展起来的一门高新技术，它综合利用计算机科学、艺术、数学、物理学和其它相关学科的知识在计算机上生成绚丽多彩的连续的虚拟真实画面，给人们提供了一个充分展示个人想象力和艺术才能的新天地[12]。
其中三维动画特技可以说是电脑动画技术中的一大难题，因为这需要非常强大的软件和运算能力极强的硬件平台。
当然，它所带来的视觉效果也是无可比拟的。
当《侏罗纪公园》、《第五元素》、《泰坦尼克号》这些影片中逼真的恐龙、亦真亦幻的未来城市和巨大的“泰坦尼克号”让人沉浸在现代电影所营造的“真实”世界里时，你可知道创造了这些令人难以置信的视觉效果的幕后英雄是众多的三维动画制作软件和视频特技制作软件[3]。
好莱坞的电脑特技师们正是借助这些非凡的软件，把他们的想像发挥到极限，也带给了我们无比的视觉享受。
三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成、场景合成三大环节，而三维扫描、表演动画、虚拟演播室等新技术，恰恰给这三大环节都带来了全新的技术突破。
综合运用这些新技术，可望获得魔幻般的特技效果，彻底改变动画制作的面貌。
可以想像，先用三维扫描技术对一个80岁的白发老太太进行扫描，形成一个数字化人物模型，然后将乔丹的动作捕捉下来，用以驱动老人模型的运动，观众将会看到80岁老妪空中扣篮的场面。
甚至还可以用演员的表演驱动动物的模型，拍摄真正的动物王国故事。
利用表演动画技术还可以实现网上或电视中的虚拟主持人[3]。
三维动画技术比较用于计算机三维动画制作的软件和工具目前很多，不同的动画效果，取决于不同的计算机动画软、硬件的功能以及各动画编程语言工具的特点。
虽然制作的复杂程度不同，但动画的基本原理是一致的。
其中Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口（API）。
利用Java 3D提供的API，可以编写出基于网页的三维动画、各种计算机辅助教学软件和三维游戏等等。
利用Java 3D编写的程序，只需要编程人员调用这些API进行编程，而客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。
[1]它的这种体系结构既可以使其开发的程序“到处运行”，又使其能充分利用系统的三维特性。
就因为JAVA 3D拥有如此的强大的三维能力，使得它在网络世界，特别是在游戏中能大展姿彩[1]。
与JAVA3D一样OPENGL也具有跨平台特性，许多人利用OPENGL编写三维应用程序，不过对于一个非计算机专业的人员来说，利用OPENGL编写出复杂的三维应用程序是比较困难的，且不说C/C++语言和java的掌握需要花费大量时间精力，当我们需要处理复杂问题的时候，我们不得不自己完成大量非常繁琐的工作。
[7]当然，对于编程高手来说，OPENGL是他们发挥才能的非常好的工具。
另外，以此开发出的图形要在网络上展示，必须先生成图像，然后将图形一帧一帧地传输过去，效果不佳，是一个瓶颈[7]。
另有VRML2.0技术(VRML97)自1997年12月正式成为国际标准之后，在网络上得到了广泛的应用，编写VRML程序非常简单（VRML语言可以说比BASIC、JAVASCRIPT 等语言还要简单），同时可以编写三维动画片、三维游戏、用于计算机辅助教学，因而其应用前景非常广阔尤其适合在中国推广应用。
不过由于VRML语言功能目前还不是很强（如目前没有形体之间的碰撞检查功能），与JAVA语言等其它高级语言的连接较难掌握，因而失去了一些计算机高手的宠爱。
[7]DIRECT3D是Microsoft公司推出的三维图形编程API，它主要应用于三维游戏的编程，目前相关的学习资料难于获得，由于它一般需要VC等编程工具进行编程，需要编程人员具有较高的C++等高级语言的编程功底，因而难以普及[1]。
而JAVA3D是建立在JAVA2（JAVA1.2)基础之上的，JAVA语言的简单性使JAVA3D 的推广有了可能。
OPENGL和JAVA3D之间的比较可以看成汇编语言与C语言之间的比较，一个是低级的，一个是高级的（也许这样比较不太恰当）。
JAVA3D给我们编写三维应用程序提供了一个非常完善的API。
它的低级API是依赖于现有的三维图形系统的，如Direct 3D、OpenGL、QuickDraw3D和XGL等，从高层次为开发者提供对三维实体的创建、操纵和着色，使开发工作变得极为简单[3]。
它可以帮助我们：1.生成简单或复杂的形体（也可以直接调用现有的三维形体）2.使形体具有颜色、透明效果、贴图。
3. 可以在三维环境中生成灯光、移动灯光。
4. 可以具有行为（Behavior）的处理判断能力（键盘、鼠标、定时等）5. 可以生成雾、背景、声音等。
6. 可以使形体变形、移动、生成三维动画。
7. 可以编写非常复杂的应用程序，用于各种领域如VR。
8．可以与Internet集成，将三维场景很好地展现在网页上，并通过编程实现良好的交互性。
二、主题部分JAVA3D的历史现状及发展方向JAVA3D技术为SUN公司继JAVA火爆成功后，于1997年推出的面向Internet的交互式三维图形应用编程接口（API）,至今已有了1.3-1.6等多个更新版本，可用在三维动画、三维游戏、机械CAD等领域。
[9]可以用来编写三维形体，但和 VRML不同，JAVA3D没有基本形体，不过我们可以利用JAVA3D所带的UTILITY生成一些基本形体如立方体、球、圆锥等，我们也可以直接调用一些软件如ALIAS、LIGHTWARE、3DMAX 生成的形体，也可以直接调用VRML2.0生成的形体。
可以和VRML一样，使形体带有颜色、贴图。
产生形体的运动、变化，动态地改变观测点的位置及视角。
它还具有交互作用，如点击形体时会使程序发出一个信号从而产生一定的变化。
[5]可以充分利用JAVA语言的强大功能，编写出复杂的三维应用程序。
JAVA3D具有VRML所没有的形体碰撞检查功能。
作为一个高级的三维图形编程API，JAVA3D给我们带来了极大的方便，它包含了VRML2.0所提供的所有功能[7]。
Java3DAPI还可用来开发三维图形和开发基于Web的3D应用程序(applet)的编程接口.目前用于开发三维图形软件的3DAPI(OpenGL、Direct3D)都是基于摄像机模型的思想,即通过调整摄像机的参数来控制场景中的显示对象,而Java3D则提出了一种新的基于视平台的视模型和输入设备模型的技术实现方案,即通过改变视平台的位置、方向来浏览整个虚拟场景[7]。
它不仅提供了建造和操作三维几何物体的高层构造函数,而且利用这些构造函数还可以建造复杂程度各异的虚拟场景,这些虚拟场景大到宇宙天体,小到微观粒子.Java3D同时也是JavaMediaAPIs中的一部分,可广泛地应用于各种平台,而且用Java3DAPI开发的应用程序和基于Web的3D小应用程序(applet),还可以访问整个Java类,且可以与Internet很好地集成,即如果在浏览器中安装了Java3D的浏览插件,在网上也可浏览Java3D所创建的虚拟场景[1]。
Java3DAPI还汲取了已有图形APIs的优点,即Java3D的底层图形构造函数不仅综合了底层APIs(Direcrt3D、OpenGL)最好的绘制思想,而且它的高层图形绘制还综合了基于场景图的思想,同时,它又引入了一些通用的图形环境所未考虑的新概念(如3D立体声),这样将有助于提高用户在虚拟场景的沉浸感[1]。
本文将着重介绍Java3D针对VR应用所提出的基于视模型和输入设备模型的新思想,在此基础上又讨论了如何利用Java3D来开发VR应用程序及其实现方法,并设计实现了一个应用实例。
研究问题评述1.VR与JAVA3DAPI适于VR应用开发的Java3DAPI众所周知,开发VR应用程序是一件很繁琐的工作,其开发人员必须编写应用程序可能遇到的各种输入和显示设备的接口程序,或者依赖专为VR应用开发而设计的应用程序编程接口(API),且典型的VR应用必须跟踪用户的头部位置和方向,以生成与头部位置方向相一致的虚拟场景图[7]。
另外,还需要先跟踪身体的其它部位(手、臂或腿部),然后通过身体各部位在虚拟场景中的虚拟视点与场景中的对象进行交互,而应用程序也必须具有能够利用跟踪输入设备在视点内放置物体,并标明其在生成的三维图象中的位置和方向的功能[7]。
同时,面向VR的应用程序开发接口(API)必须能支持3D图形生成、处理跟踪器的输入,并能将跟踪信息反馈到图形绘制中。
Java3DAPI可自动将头部跟踪器的输入集成到图形生成中,并具有通过访问其它跟踪器信息来控制其它特征的功能,但它是通过一种新的视模型(viewmodel)技术来实现的.该视模型是将用户真实的物质环境与计算机生成的虚拟环境相互独立,并建立它们之间的通信桥梁.该API也明确定义了用来探测Java3D物体六自由度(6DOF)传感器的返回值,并将其应用于显示场景图中[1]。
总之,这种新的视模型和输入设备模型可以很方便地将交互式的3D图形应用程序转化为VR应用程序。
2.Java3D视模型2.1新的视模型概念(viewmodel)基于摄像机的视模型是模仿虚拟环境中的摄像机,而不是虚拟环境中人的“替身”,而且它是通过控制摄像机与视点的相关参数来控制所显示的场景,但这种方法,在用户物质环境确定某些视参数的系统中是不合理的,例如在头盔显示器(HMD)系统中,HMD的光学性能就直接确定了应用程序所显示的视域[6]。
由于不同的HMD有不同的光学特性,因此如果允许终端用户随意改变光学参数显然是不合理的.这里视参数的值将随终端用户物质环境的不同而不同,而影响视参数的主要因素有显示器大小、显示器的位置(戴在头上,还是放在桌子上)、三维空间中用户的头部位置、头盔显示器的实际显示视域、每英寸的显示象素等[6]。
由于Java3D的视模型直接提供了头部跟踪的功能,因而使用户产生了真实存在于虚拟环境中的错觉.Java3D不仅提出了新的基于视平台的视模型概念,同时将其推广到包括显示设备和6DOF外围输入设备(如头部跟踪器等)的接口支持中,而且新的视模型继承了Java 的“writeonce,vieweverywhere”本质.这意味着由Java3D视模型开发的应用程序或applet可广泛地应用于各种显示环境。
