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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì)-3d虛擬校園漫游的設(shè)計(jì)(文件)

 

【正文】 nda and the expansion SWFC the influence, will be able to take to the very good visual effect. Is a digitized campus outward appearance digitization important constituent. Key words: VirtualReality , 3D Model , Material , Bake. 摘 要:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字校園中的應(yīng)用就是要將校園進(jìn)行 3D 建模、制作材質(zhì)貼圖、烘焙帶有燈光信息的貼圖并結(jié)合 VR 軟件實(shí)現(xiàn)桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。這對(duì)于宣傳和擴(kuò)大西南林學(xué)院的影響,將會(huì)取到很好的視覺(jué)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)的最大特點(diǎn)是:用戶可以用自然方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互操作,改變了過(guò)去人類除了親身經(jīng)歷,就只能間接了解環(huán)境的模式,從而有效的擴(kuò)展了自己的認(rèn)知手段和領(lǐng)域。虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、虛擬城市、甚至“數(shù)字地球” 。 在實(shí)現(xiàn) VR互動(dòng)方面可以選用的軟件有: CULT3D , VRPLATFORM , VIRTOOLS , QUEST3D 等軟件。 RHINOCEROS 這個(gè)軟件雖然建模功能強(qiáng)大,但是主要應(yīng)用方面是工業(yè)建模,制作各種工業(yè)產(chǎn)品是它的強(qiáng)項(xiàng),而且使用RHINOCEROS 來(lái)做建筑建模有點(diǎn)小題大做。 VRPLATFORM 是一個(gè)國(guó)產(chǎn)軟件,主要應(yīng)用來(lái)制作建筑虛擬漫游,它采用全中文界面,設(shè)置很簡(jiǎn)單,燈光貼圖方面功能不錯(cuò),效果出眾,生成的文件是 .EXE 文 件 可 以 在 任 何 機(jī) 器 論 文 網(wǎng) 上運(yùn)行不需要 安裝插件。在燈光材質(zhì)方面效果非常好,甚至可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的焦散效果(水的反射和折射)。 2.對(duì)校園進(jìn)行 3D 建模:使用 3DS MAX,分別對(duì)校園中建筑,道路,景觀,植物及各種設(shè)施進(jìn)行 3D 建模。 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 建模 首先使用 3DS 無(wú)恥悲鄙下流的網(wǎng)學(xué)網(wǎng)總是抄六維論文網(wǎng) MAX 來(lái)對(duì)校園中建筑,道路,景觀,植物及各種設(shè)施進(jìn)行 3D 建模。 實(shí)現(xiàn)互動(dòng) 最后需要使用虛擬場(chǎng)景制作軟件制作互動(dòng)場(chǎng)景,需要有漫游功能。還有可以切換黑夜和白天,可以切換天氣效果比如刮風(fēng),下雨,晴天,陰天。 5 實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目有以下一些關(guān)鍵技術(shù): EDITABLEPOLY3D 建模,模型優(yōu)化,無(wú)縫貼圖制作,烘焙,碰撞檢測(cè),觸發(fā)器。 烘焙 用烘焙的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)光影效果,可以使用光線跟蹤的方式烘焙貼圖,這樣效果非常真 實(shí),能很好的表現(xiàn)物體的明暗關(guān)系和陰影。 6 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 制作西南林學(xué)院的虛擬場(chǎng)景需要5個(gè)步驟:前期的資料收集,對(duì)校園進(jìn)行3D 建模,對(duì) 3D 模型進(jìn)行優(yōu)化,制作材質(zhì)和貼圖,實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的互動(dòng)。 對(duì)校園進(jìn)行 3D 建模 使用 3DS MAX 來(lái)對(duì)校園中建筑,道路,景觀,植物及各種設(shè)施進(jìn)行 3D 建模。 建模主要使用的軟件是 3DS MAX , 建模時(shí)要注意模型的尺寸和比例問(wèn)題 , 以免影面的虛擬漫游場(chǎng)景的制作 , 建模前必須進(jìn)行單位的統(tǒng)一 ,這樣就避免后修改模型尺寸。 首先對(duì)建筑進(jìn)行建模,可以利用 BOX 拼接的方法建模,也可以使用“編輯多邊形”( EDITABLEPOLY)建模。另一種方法就是用EDITABLEPOLY 的方法建模,建模方法就是把 BOX 塌陷成一個(gè) EDITABLEPOLY,然后使用 EDITABLEPOLY 工具進(jìn)行修改。這種建模方法要求有空間感比較好,這樣才能把握好對(duì)接點(diǎn)的操作。主要用了 BOX 拼湊的方法建模,窗戶和玻璃都是真正的實(shí) 體模型,雖然效果很好但是面數(shù)太多,無(wú)法放進(jìn)場(chǎng)景中進(jìn)行互動(dòng),這種建模方法適合用來(lái)制作效果圖,不適合用來(lái)做動(dòng)畫或者 VR 場(chǎng)景。 建模的時(shí)候還要注意一個(gè)重要的問(wèn)題,就是盡量不要使用布爾運(yùn)算, 因?yàn)椴紶栠\(yùn)算所產(chǎn)生的面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不連續(xù),會(huì)使整個(gè)模型網(wǎng)格混亂,增加數(shù)不清的面,一旦使用了布爾運(yùn)算模型就無(wú)法再進(jìn)行修改,這個(gè)模型基本就不能用了,切記不要使用布爾運(yùn)算。減少面數(shù)的方法有很多,最簡(jiǎn)單的就是把看不見(jiàn)的面全部刪除,把產(chǎn)生大量面的模型替換(很可能要對(duì)模型做重大修改 ),還有就是盡量減少劃分面的線的數(shù)量。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子 ,窗戶使用實(shí)體模型會(huì)產(chǎn)生很多的面,所以窗戶就是替換的對(duì)象。但是如果 BOX 被分成 3*3 段的話,中間的那些邊是可以祛除的。這樣就節(jié)約了大量資源,而效果只是稍微打了點(diǎn)折扣。 圖 6 11 主樓 這是最后優(yōu)化完成后的 A 棟模型 ,現(xiàn)在的面數(shù)為 7099。這些細(xì)節(jié)都必須使用貼圖來(lái)做,如果使用模型來(lái)制作一塊一塊的瓷磚,模型面數(shù)將是無(wú)法想象的。無(wú)恥悲鄙下流的網(wǎng)學(xué)網(wǎng)總是抄六維論文網(wǎng) 這 3 種格式的貼圖在 VR 場(chǎng)景中都要使用,只是使用的場(chǎng)合不同。 4.烘焙 這里還要引入一個(gè)烘焙的概念,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是把建筑的外觀貼圖像撥皮一樣整個(gè)撥下來(lái),生成一張建筑的完整貼圖,然后在按 UV 坐標(biāo)反貼回去。這也是最體現(xiàn)技術(shù)的地方。在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景制作軟件中是沒(méi)有高級(jí)燈光的 (光線跟蹤,光能傳遞 )。 COMPLETE MAP 烘焙出來(lái)的就是 所有通道的貼圖其中包括 LIGHT MAP。 圖 6 16COMPLETE MAP 烘焙了所有通道,可以直接輸出成 JPG 格式,這樣就使整個(gè)場(chǎng)景的貼圖量大大減少,連以前的表面紋理貼圖都可以省去了,而且烘焙時(shí)產(chǎn)生的 UV 坐標(biāo)可以直接使用在模型上,就是說(shuō)整個(gè)場(chǎng)景可以只使用一張貼圖和一個(gè) UV 坐標(biāo)就夠了,這樣操作起來(lái)十分方便。不是每個(gè) VR軟件都支持雙 UV 通道如果不支持雙 UV 通道就只能使用 COMPLETE MAP。以制作樹(shù)為例我來(lái)進(jìn)行演示 圖 6 17 原圖圖 6 18 a 貼圖 我們先制作 A 貼圖,這是一個(gè)樹(shù)的照片,將樹(shù)選出來(lái),然后將樹(shù)以外的放涂黑樹(shù)本身涂白。論 文 網(wǎng) 這樣一個(gè)樹(shù)就做好了,注意要使用雙面材質(zhì)。我使用的 VR 軟件是 Q3D,下面就我就對(duì)設(shè)置過(guò)程做一些說(shuō)明??梢砸苿?dòng),旋轉(zhuǎn),縮放模型,并且可以調(diào)整模型的位置。還可以在這里使用烘焙貼圖。 設(shè)置好了這些行走相機(jī)的屬性后。這些設(shè)置只能進(jìn)行漫游不包含觸發(fā)器。燈光設(shè)置完后還要設(shè)置貼圖坐標(biāo),貼圖坐標(biāo)是使貼圖能正確貼 在物體表面的關(guān)鍵,一般我們使用 BOX 的坐標(biāo)方式來(lái)進(jìn)行貼圖,如果有植物的話還要設(shè)置 A 通道的貼圖, A 通道的貼圖坐標(biāo)必須要和表面色貼圖的坐標(biāo)保持一致。 圖 6 27 設(shè)置碰撞球半徑論文網(wǎng) 在這里是把人做為一個(gè)球體來(lái)計(jì)算碰撞的,碰撞半徑相當(dāng)于人的外輪廓,一旦檢測(cè)到模型的面與碰撞球相切就停止移
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