3dmax与OpenGL结合的虚拟现实校园的研究

解析3DS MAX建模技术在虚拟现实的应用虚拟现实(VR即Virtual Reality)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。

它充分利用计算机硬件与软件资源的集成技术,提供了一种实时的、三维的虚拟环境(Virtual Environment),使用者完全可以进入虚拟环境中,观看计算机产生的虚拟世界,听到逼真的声音,在虚拟环境中交互操作,有真实感,可以讲话,并且能够嗅到气味。

虚拟现实技术可以广泛应用于各个领域,这些领域包括仿真建模、计算机辅助设计与制造、可视化计算、遥控机器人、计算机艺术、先期技术与概念演示、教育与培训、数据和模型可视化、娱乐和艺术、设计与规划及远程操作等。

虚拟现实具有以下三个基本特征:沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和构想(Imagination),即通常所说的“3I”。

(1)沉浸是指用户借助各类先进的传感器进入虚拟环境之后,由于他所看到的、听到的、感受到的一切内容非常逼真,因此,他相信这一切都“真实”存在,而且相信自己正处于所感受到的环境中。

(2)交互是指用户进入虚拟环境后,不仅可以通过各类先进的传感器获得逼真的感受,而且可以用自然的方式对虚拟环境中的物体进行操作。

如搬动虚拟环境中的一个虚拟盒子,甚至还可以在搬动盒子时感受到盒子的重量。

(3)构想是由虚拟环境的逼真性与实时交互性而使用户产生更丰富的联想,它是获取沉浸感的一个必要条件。

建模是虚拟现实技术的关键技术之一,虚拟现实中的建模方法有两类:一是基于3D图形学的方法,利用计算机图形学技术进行虚拟环境的建模和渲染;二是基于图像的方法,运用多视角、全景或任意方向的图像来产生虚拟的环境。

基于图像的绘制技术是目前最常用的图像建模技术,生成图像的质量独立于场景的复杂性。

基于计算机图形的方法通常能提供较高的交互性,但由于建模和渲染计算的复杂性,以及为了保证实时计算和生成质量较好的图像,该方法对软硬件的要求较高。

想象力是指用户身在多维信息空间中 ， 依靠 自己 的 感
知 和 认 知 能 力 全 方 位 地 获 取 知 识 ， 挥 主 观 能 动 性 ， 成 发 形
新 的概 念 。
１ ２ 虚 拟 现 实 技 术 的 应 用 ．
破 ， 和 谐 人 机 环 境 的 实 现 仍 存 在 一 系 列 亟 待 解 决 的 问 但 题 。例 如 ， 人 机界 面方 面 如何 进 一 步 开 发 多 模 式 的 人 机 在 接 口技 术 ， 及 在信 息 处 理 方 面 ， 样 逐 步 建 立 使 人 能 够 以 怎
重 要 Ｔ具 。
性特征 ， 发思维、 取信息 的过程 是虚拟 现实 的最终 日 启 获
的 。 自从 虚 拟 现 实 技 术 诞 生 以来 ， 已经 在 军 事 模 拟 、 它 先
进制造 、 市规划／ 理信息系统、 城 地 医学 生 物 等领 域 中 显示 出 巨 大 的 经 济 、 事 和 社 会 效 益 ， 网 络 、 媒 体 并 称 为 军 与 多
等问题 ， 由此 产 生 了 虚 拟现 实技 术 。 虚 拟 现 实 也称 虚 拟实 境 或 灵 境 ， 利 用 计 算 机 技 术 生 它
成 一 个 逼 真 的 、 有 视 、 、 等 多 种 感 知 的 三 维 虚 拟 环 具 听 触
２ 关 于 Ｏｐ ｎ ｅ ＧＬ
２ １ 概 念 ．
沉浸在其中 ， 并通 过 交互 作 用 能 驾 驭 其 上 的虚 拟 现 实 系 统
目前 此 技 术 主 要 用 于 ： 市 规 划 、 内 设 计 、 产 歼 城 室 房
发 、 二 仿 真 、 事 模 拟 、 物 古 迹 、 维 动 画 、 视 广 ｉ １业 军 文 三 影 ： ， 《 作 、 戏 、 路 桥 梁 、 理 、 育 、 拟 演播 室 等 。 游 道 地 教 模

3D建模在虚拟校园中的应用作者：陆阳来源：《文艺生活·文艺理论》2011年第12期摘要：虚拟校园就是要将校园进行3D建模并结合3D Matrix软件实现桌面虚拟现实系统。

实现校园建筑、景观、植被、道路及各种设施的数字化。

主要反映的是学校建筑物、道路、环境及各区域的外部特征，实现学校宏观的总体景观。

如果能完成这个系统，将对于宣传和扩大学校影响起到重要作用。

对校园的3D建模是实现虚拟校园的基础，有了准确的校园场景模型才能正确的表现校园里各个建筑和校园的特征。

因此在整个项目的完成过程中，3D建模是前期重要的工作。

关键词：3D建模；虚拟校园中图分类号：G40 文献标识码：Ａ文章编号：1005-5312（2011）35-0271-01一、虚拟校园实现的步骤为了能够对建筑物等景观真实再现，达到逼真的视觉效果，在设计中使用了3DS MAX软件进行模型的搭建，通过设置背景，灯光等来完善建筑模型的制作。

在实现虚拟校园这个项目中有5个步骤：（一）前期的资料搜集、整理根据校园地形图的地理信息，对校园进行整体测绘、拍摄，把校园内的各个建筑的特点和地形结构都记录下来，用相应比例进行尺寸设定。

（二）对校园进行3D建模使用3DS MAX软件,分别对校园中的建筑、道路、景观、植被及各种设施进行3D建模，并将其作为一个整体，以*.max格式保存下来。

（三）对模型进行优化合并为了实现虚拟校园的实时性能，这就需要能够在一般配置的机器上做演示，所以合并后的场景需要整体优化，尽可能的在不影响视觉的前提下，减少模型面数，提高运行效率。

（四）制作材质和贴图制作完模型后，要对模型进行贴图，这样才能更好的反应模型的属性，表现一些模型无法表现得细节，增加真实感。

（五）实现场景的互动使用3D Matrix软件将3D模型的场景制作成虚拟互动场景。

二、3D建模使用3DS MAX来对校园中的建筑、道路、景观、植被及各种设施进行3D建模。

模型需要按照一定的比例和尺寸建立，这样才有真实效果。

基于3DS Max与CityEngine的虚拟校园设计作者：李晓婧等来源：《电脑知识与技术》2015年第14期摘要：以宁夏大学校园为建模范围，利用CityEngine和3DS Max对具有特色的景观与标志性建筑进行高效三维建模，将三维可视化、虚拟现实和GIS技术运用到学校宣传、校园展示、规划建设等方面。

系统实现了宁夏大学校园三维场景，并能够演示四季变换、昼夜交替的场景变化，将宁夏大学的自然环境与人文景观展现得淋漓尽致。

关键词：CityEngine；3DS Max；虚拟校园；地理信息系统中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）14-0202-02Abstract： Efficiently conduct 3D model for distinctive landscape and landmarks with the range of Ningxia University by CityEngine and 3DS Max. And the school publicity， campus exhibition，aspects of planning and construction are applied by the three-dimensional visualization technology，virtual reality technology and GIS. The system can achieve the 3D scene of Ningxia University campus，and show the scene changes of seasons or alternating day and night ，that make the natural charm and cultural landscape of Ningxia University opened out before people most vividly。