下载文档原格式
水中机器鱼仿真系统中的伪3D绘制陈晓;李淑琴;谢广明【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2013(030)004【摘要】关于水中机器鱼仿真系统设计问题,在二维仿真平台上,绘制具有碰撞特性和三维动态视觉效果的物体的技术实现比较难.因此,可结合仿真机器鱼比赛采用的2D仿真平台,提出鱼体关节的柔性体线建模和尾鳍相位变换等设计思想,采用GDI+技术,修复了平台原有的刚体建模导致的碰撞处理漏洞,为机器鱼仿真搭设了物理层映射到界面层的桥梁,有效减少了鱼体碰撞的穿越现象.实验证明,改进方法在实现三维效果方面可为水中机器鱼仿真系统优化提供支持.%To designing the simulation system of robotic fish under water, it is difficult to draw object with collision characteristics and 3D dynamic visual effect on the 2D simulation platform. Therefore, combined with the 2D simulation platform adopted by robofish competitions, this paper put forward the ideas of drawing flexible model of the fish's joint and caudal phase shift. Then by applying GDI + technology, the problem of collision caused by the Rigid Model of the platform before was resolved, which bridges physical layer and the interface layer for the robofish simulation and reduces the phenomenon of " crossing" in fish collision effectively. Experimental results prove that the improved method in realizing 3D effect can provide support for optimizing water machine fish simulation system.【总页数】5页(P339-343)【作者】陈晓;李淑琴;谢广明【作者单位】北京大学工学院,北京100871【正文语种】中文【中图分类】TP242【相关文献】1.线路三维仿真系统中对称物的简易绘制方法 [J], 吕希奎;韩峰;韩春华2.基于AutoCAD的曲线绘制技术在3DS MAX中的应用 [J], 高屏;赵玉侠;刘玉如3.3D技术及其在产品仿真系统中的应用 [J], 李宝林; 李国华4.Unity3D虚拟仿真系统在教学实践中的应用 [J], 黄效白;叶华5.视景仿真系统中实时阴影绘制技术的研究 [J], 张勇;王莉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
创作逼真的水下生物和海洋场景的Blender技巧Blender是一款强大的3D建模和动画软件，它提供了丰富的工具和功能，使艺术家能够创作出逼真的水下生物和海洋场景。
在本教程中，我们将介绍一些Blender技巧，帮助您实现令人叹为观止的水下生物和海洋场景。
1. 使用参考图像：在创作一副逼真的水下场景时，使用参考图像是至关重要的。
您可以收集一些水下生物的照片和海洋场景的图片作为参考，以帮助您更好地理解形态和细节。
将这些参考图像放在屏幕前方或在Blender中作为背景图像使用，可以让您更准确地建模和绘制。
2. 使用细分曲面：在建模水下生物时，细分曲面是一个非常有用的工具。
它可以通过增加网格的分辨率来创建更多的细节和平滑的曲线。
选择一个需要添加细分曲面的面或边，然后使用键盘快捷键Ctrl + R将细分线添加到表面上。
然后使用鼠标滚轮或键盘快捷键+ / - 来增加或减少细分的层数。
3. 利用顶点组和权重：当您需要对水下生物进行动画时，使用顶点组和权重可以帮助您更好地控制变形。
选择需要控制的部分，并创建一个顶点组。
然后使用权重绘制工具在该顶点组上绘制权重。
使用较高的权重值可以确保该部分在动画中保持稳定，而较低的权重值则会使其更加灵活。
4. 使用材质和贴图：为了使水下生物和海洋场景更加逼真，使用适当的材质和贴图是至关重要的。
在Blender中，您可以创建自定义材质，并将贴图应用到模型的表面上。
通过使用不同的纹理和贴图，您可以为模型添加颜色、纹理和光照效果，使其更加真实。
5. 使用环境光和全局光照：在创作逼真的水下场景时，光照是非常重要的。
使用环境光和全局光照可以增加整个场景的逼真度。
在Blender中，您可以在“世界”面板中设置环境光，增加整体的光照效果。
您还可以使用全局光照（如HDRI）来模拟自然光照，进一步增强场景的真实感。
6. 使用透明材质和折射效果：在创作水下场景时，水的透明效果是不可或缺的。
使用透明材质和折射效果可以使水下生物和海洋场景更加栩栩如生。
3Dmax水模拟技巧：制作逼真的水体效果引言：- 3Dmax是一款常用的三维建模软件，可以通过其强大的功能制作逼真的水体效果。
- 制作水体效果需要注意一些技巧和步骤，下面将详细介绍。
步骤1：创建水体模型- 打开3Dmax软件，创建一个新的场景。
- 在“创建”选项卡中选择“几何体”下的“平面”工具，然后点击在视图中拖放创建一个平面。
- 修改平面的大小和细分程度，使其适应你想要创建的水体大小和细节程度。
步骤2：调整水体外观- 选择创建的平面对象，在“修改”选项卡中选择“编辑几何体”下的“顶点”工具，通过调整顶点，使平面凹凸不平，模拟出水体的波浪效果。
- 在“UVW 条件编辑器”中选择“纹理”选项，为水体添加纹理材质，可以选择类似水波纹理的图片。
步骤3：添加水的材质属性- 在“材质编辑器”中创建一个新的材质球。
- 调整材质球的属性，设置颜色为水的特征颜色，增加反射和折射效果，使水体看起来更加逼真。
- 在“渲染”选项卡中选择“环境和折射”，设置折射率和反射率，增加光照效果。
步骤4：添加水的动画效果- 选择水体模型，在“动画”选项卡中选择“动力学模拟”下的“布料”。
步骤5：调整水体的物理属性- 在水体物理属性编辑器中，调整阻力、刚性和重力等参数，使水体的流动看起来更加真实。
- 可以通过调整参数来控制水体的流动速度和形状，实现不同场景下的逼真效果。
步骤6：调整光照效果- 在水体周围添加合适的灯光，使光线照射到水面上产生反射和折射效果。
步骤7：渲染和输出动画- 在“渲染”选项卡中选择“渲染设置”。
- 调整渲染设置中的参数，如分辨率、帧速率和输出格式等。
- 点击“渲染”按钮开始渲染动画，等待渲染完成后保存输出的动画文件。
结论：- 通过上述步骤，我们可以使用3Dmax制作逼真的水体效果。
- 在制作过程中，需要注意调整水体外观、添加材质属性、创建动画效果以及调整光照效果等关键步骤。
- 通过精确调整参数和合适的纹理材质，可以使水体效果看起来更加逼真、流动自然，达到预期的效果。
在Blender中制作逼真的水下和海洋生物效果Blender是一款强大的三维建模和动画软件，可以帮助我们创造逼真的水下和海洋生物效果。
本文将为您提供一些在Blender中制作这些效果的技巧和教程。
首先，让我们从创建水体开始。
在Blender中，我们可以使用“流体模拟”功能来模拟水的效果。
在场景中创建一个圆柱体，选择它并进入“流体”选项卡。
将圆柱体设置为“障碍物”类型，并将“流体类型”设置为“流体”。
接下来，调整流体的一些参数，如分辨率、粘度和密度，以达到所需的效果。
然后，我们可以在场景中添加一些球体或其他形状的对象，将它们设置为“粒子系统”，并选择“渲染”选项卡中的“流体”选项。
这样就可以在流体中创建一些逼真的水泡和水流效果。
接下来，让我们学习如何制作一些常见的海洋生物，比如鱼类。
首先，在场景中创建一个圆柱体，并将它设置为鱼的身体。
然后，在其上方添加一个圆锥体，并将其设置为鱼的头部。
可以使用“槽”工具来调整头部和身体之间的过渡，使其看起来更加自然。
接下来，为了制作鱼的鳍，我们可以使用“扩展”工具来创建几个细长的鳍，并将它们放置在鱼的侧面。
最后，使用材质和贴图来给鱼的身体和鳍上色，可以使用“顶点绘制”功能来绘制颜色或纹理。
除了鱼类，我们还可以制作其他海洋生物，比如海龟和水母。
对于海龟，我们可以使用圆球体来创建它的身体和头部，然后使用圆柱体来制作它的四肢和尾巴。
对于水母，我们可以使用球体来创建主体，然后使用“顶点绘制”工具来创建触手。
使用透明材质和特殊的光照效果，可以使水母看起来更加逼真。
当然，制作逼真的水下和海洋生物效果还有很多技巧和工具，如使用渲染器来增强光影效果，使用物理模拟来模拟海洋中的流动效果，以及使用粒子系统来创建水中的气泡和泡沫。
通过掌握这些工具和技巧，我们可以在Blender中制作出令人惊叹的水下和海洋场景。
总的来说，Blender是一个功能强大的软件，可以帮助我们创造逼真的水下和海洋生物效果。
基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼设计与制作王雨; 陈奇; 吴寅; 刘芷君; 姚志刚【期刊名称】《《机械与电子》》【年(卷),期】2019(037)009【总页数】6页(P69-74)【关键词】仿鲹科机器鱼; 舵机驱动; 虚拟样机; 3D打印; 包络线【作者】王雨; 陈奇; 吴寅; 刘芷君; 姚志刚【作者单位】合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TH122; TP2420 引言随着水下探索、水下环境监测等越来越受到各国的重视，因仿生机器鱼相比传统的水下推进器具有噪声小、效率高和运动曲线逼真等优点，此类机器鱼的设计研发越发成为许多学者的研究热点。
在仿生机器鱼的研究中，文献[1]于对鱼类的推动方式进行了分类，即身体/尾鳍推进模式(body and/or caudal fin，BCF)和中央鳍/对鳍推进模式(median and/or paired fin，MPF)。
而约85%的鱼类采用身体/尾鳍推进模式(BCF)[2]，其原因在于基于身体/尾鳍推进模式的机器鱼推进速度快、推进效率高。
正是由于BCF鱼类的推进优点，身体/尾鳍推进模式机器鱼成为研究及使用最为广泛的机器鱼，根据文献[3]，以BCF推进方式中波动及摆动所占比例分类，身体/尾鳍推进模式又可细化分为鳗鲡模式、亚鲹科模式、鲹科模式、鲉科模式和箱鲀科模式，其中鲹科模式利用刚性尾鳍提供推进力，且游动阻力较小，因此具有较大的推进速度与较小的游动功耗。
文献[4]成功研制了一种具有柔性材料制成的仿鲹科机器鱼，其利用3D打印技术实现逼真的尾鳍；中科院自动化研究所对仿鲹科机器鱼的倒退游动控制进行了研究，并实现基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼试验模型的建立[5]；文献[6]进行了鲹科鱼类一维稳态游动的仿生学研究，并基于此实现了具有两关节仿鲹科机器鱼的水下推进试验装置的制造；文献[7]对三舵机仿鲹科机器鱼进行了研制和试验，验证了基于舵机驱动的机器鱼水下推进可行性；文献[8]对鲹科模式机器鱼自主游动的水动力特性进行了研究，得出了机器鱼自主稳态游动机理；文献[9]对仿鲹科三关节机器鱼进行了设计与研制，该机器鱼利用舵机驱动，实现了可升潜的功能。
