【正文】 被照射后的物體呈三維形狀并可以完全顯現(xiàn)輪廓。側(cè)向照明屬于高對(duì)比度的硬照明，最適合于寬臉或圓臉，因?yàn)楣饩€使臉的寬度變小并不顯示臉的圓形輪廓，主要用于產(chǎn)生內(nèi)心的表 現(xiàn)和影響，側(cè)向照明也會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)變形，因?yàn)槟槻坎皇菄?yán)格對(duì)稱的。同時(shí)經(jīng)過背后照明的對(duì)象有一個(gè)大的 、黑色的陰影區(qū)域，區(qū)域中又有一個(gè)小的、強(qiáng)烈的高亮，強(qiáng)烈的背光有時(shí)用于產(chǎn)生精神上的表現(xiàn)效果，隨著發(fā)生過濾和漫射網(wǎng)的使用，物體周圍的明亮效果更強(qiáng)了，這種技術(shù)因?yàn)槠鋵?duì)形態(tài)的提取而常用來產(chǎn)生神秘和戲劇性的效果。前向照明產(chǎn)生的是平面型圖象和扁平的陰影，由于燈光均勻照射在物體上并且離攝象機(jī)很近，所以得到的是一個(gè)二維圖形，前向照明會(huì)最小化對(duì)象的紋理和體積，使用前向照明不需要進(jìn)行燈光建模。 燈光設(shè)置 在 3Ds Max 中，燈光的設(shè)置可以說是至關(guān)重要，它直接關(guān)系到最后作品的效果，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)。在這里，值得提一點(diǎn)，只有渲染出質(zhì)量良好的效果圖，才能烘培出好的貼圖，最終做出好的作品。所以在渲染插件的選擇中，需要適度 的考慮。現(xiàn)在很火的渲染器 VRay使用率比較高，而有些公司則使用 MAX 自帶的 MR 渲染器。優(yōu)點(diǎn)渲染品質(zhì)真實(shí)，可以達(dá)到照片級(jí)水平，缺點(diǎn)為速度慢。優(yōu)點(diǎn)是傳遞模擬簡單，缺點(diǎn)為速度慢。二類是第三方開發(fā)的渲染器： Insight、 Brazil、 Vray、Finalrender 和 MentalRay。按照渲染手段可以分為三類：一類為 MAX 自帶 Scanline 線性渲染器，它是目前市場(chǎng)上應(yīng)用最為廣泛的渲染器。以前最大的瓶頸就是渲染計(jì)算速度，但隨著時(shí)間的推移，一方面計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)算速度在不斷提升，另一方面，相關(guān)的軟件開發(fā)也在不斷優(yōu)化。在近距離觀察時(shí)，可以適當(dāng)?shù)陌凑漳炯y做一些凹凸效果，軟化其給人硬硬的感覺。木材的紋理就像磚墻的勾縫一樣，應(yīng)該注意，特別是在能同時(shí)看到大角度的兩個(gè)面時(shí)，這種情況可以考慮使用 3D 自帶的三維木紋貼圖，由于只存在兩種顏色過渡。 木材： 木材 表面的顏色和花紋一樣沒有重復(fù)的，對(duì)木材處理不一樣，表面效果也不一樣，這也會(huì)因?yàn)槟静姆N類不一效果不一，大概有疏松密實(shí)之分；處理有拋光，上清漆等。建筑中存在有大量的鍍膜玻璃，基本特點(diǎn)是當(dāng)室外光線亮?xí)r，玻璃表面基本是反射表面環(huán)境，這是作鏡面玻璃處理即可，當(dāng)室內(nèi)光線亮?xí)r，這時(shí)玻璃的透明度變高，一般是在夜景中，玻璃幕墻中存在各種框架支撐，讓玻璃的存在更具真實(shí)性，但注意調(diào)節(jié)透明度時(shí)考慮與支撐框架的整體效果。根據(jù)不同的渲南京郵電大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 染方式，有不同的貼圖方法 玻璃： 玻璃的表現(xiàn)有一些類似金屬。 Vue 5 Esprit 自動(dòng)隨機(jī)生成各種不同形態(tài)的巖石，在創(chuàng)建好巖石之后還可以使用材質(zhì)面板對(duì)巖石的材質(zhì)進(jìn)行任意的修改。由于石材表被拋光，存在一定的鏡面放射，且多于高光反射，這是需要注意的地方。在材質(zhì)編輯器中注意 SHADER【 明暗方式 】： BLINN 方式 （ 如果選用 PHONG 方式不容易突出表 面的粗糙感 ） 。其表面有較多細(xì)小顆粒，造成光線在其平面上的漫反射效果。由于磚面存在一些小的凹凸，則需使用較小值的Mix 混合較小值的 Noise 和磚縫貼圖作為 Bump 貼圖。在3D 有砌塊的貼圖程序，調(diào)配合適可以產(chǎn)生復(fù)雜的變化，這個(gè)程序有一個(gè)特點(diǎn)是可以使砌塊表面產(chǎn)生一定的隨機(jī)的顏色差異。勾縫是有嚴(yán)格尺寸的結(jié)構(gòu)，但表現(xiàn)時(shí)不一定按其尺寸，但需接近。 白色方格磚： 南郵的建筑樓體大都采用一種邊長為 30mm30mm 的啞光白色方磚。高光部分受環(huán)境影響，有環(huán)境色的傾向。遠(yuǎn)距離觀察時(shí)，可以認(rèn)為是均質(zhì)的材料，也就是說可以不使用其他貼圖材質(zhì)，只用調(diào)節(jié)色彩和反射光的方式即可。盡管在虛擬校園模型中放大的系數(shù)有限，個(gè)體的細(xì)致程度，但是這些材質(zhì)的編輯處理還是具有很多實(shí)際意義的。 其中，關(guān)于紋理，即材質(zhì)的編輯，是 3Ds Max 中一項(xiàng)重要的步驟。軟件中提供的多項(xiàng)基本功能，提供建造符合校園建筑大體形狀的幾何體。俗話說 “ 萬丈高樓平地起 ” ，校園建筑模型的搭建也是一樣，必須從基礎(chǔ)做起。 本課題根據(jù)實(shí)際需求的分析，決定采用 3Ds Max 這一種較為淺顯易懂，并且教學(xué)應(yīng)用較為廣泛的建模技術(shù)。通常建立一個(gè)模型可以分別通過幾種方法得到，但有優(yōu)劣、繁簡之分。具有基于 PC 系統(tǒng)的低配置要求；人性化的界面設(shè)計(jì)，入門簡單快捷；強(qiáng)大的角色（ Character）動(dòng)畫制作能力；可堆棧的建模步驟，使制作模型有非常大的彈性等功能。 3Ds Max 建模 3Ds Max（原名： 3D Studio Max），是 Autodesk 傳媒娛樂部 開發(fā)的全功能的三維計(jì)算機(jī)圖形軟件。攝像機(jī)的功能和參數(shù)更加專業(yè)，如鏡頭、焦距、景深等特殊功能是其他軟件不具備的。 Maya 集成了 Alias| Wavefront 最先進(jìn)的動(dòng) 畫及數(shù)字效果技術(shù)，它不僅包括一般三維和視覺效果制作的功能，而且還結(jié)合了最先進(jìn)的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染和運(yùn)動(dòng)匹配技術(shù)。 Maya 建模 隨著 PC 機(jī)的廣泛推廣， Alias 與 Wavefront 于 1998 年 6 月對(duì) PC 用戶推出了 Maya NT版。這個(gè)集成的和可擴(kuò)展的 工具集提供比其他的建模工具更多的交互式的實(shí)時(shí) 3D 建模能力 。 OpenFlight 使用幾何層次結(jié)構(gòu)和屬性來描述三維物體，它采用層次結(jié)構(gòu)對(duì)物體進(jìn)行描述，可以保證對(duì)物體頂點(diǎn)、面的控制。 Smartscene： SmartScene 是將實(shí)時(shí) 3D 技術(shù)應(yīng)用于訓(xùn)練，考察和保持高效的工作能力方面的先驅(qū)，它使工作者完全融入虛擬環(huán)境過程成為可能。 Road Pro： RoadPro 擴(kuò)展了 TerrainPro的功能，利用高級(jí)算法生成路面特征，以滿足駕駛仿真的需要。它能進(jìn)行矢量編輯和建模、地形表面生成。它由以下幾部分組成： 表 MultiGen Creator 建模組成部分 Model Building’s parts of MultiGen Creator CreatorPro： MultGen CreatorPro 是一套高逼真度、最佳優(yōu)化的實(shí)時(shí)三維建模工具，它能夠滿足視景仿真、交互式游戲開發(fā)、城市仿真以及其他的應(yīng)用領(lǐng)域。 它在滿足實(shí)時(shí)性的前提下生成面向仿真的 ， 逼真性好的大面積場(chǎng)景。 第六章 結(jié)論與展望 本章總結(jié)了研究的主要成果和結(jié)論 ，過程中遇到的問題和解決方式 ，并對(duì)研究中仍然存在的問題進(jìn)行了討論，指出 需要進(jìn)一步深入研究的一些問題。 第四章 校園場(chǎng)景的渲染 烘焙 本章介紹了 校園場(chǎng)景渲染 和紋理烘焙 的 多種 操作 方式， 及 其 分析 與 比對(duì)， 選擇合適的方案， 給出場(chǎng)景的效果圖樣。 第二章 校園建模技術(shù)的分析與對(duì)比 本章首先對(duì)各種建模技術(shù) 總體 介紹， 其次對(duì) 建模過程中 的相關(guān)軟件和細(xì)節(jié)進(jìn)行對(duì)比和分析，采納出最終方案。 論文框架 本文研究以南京郵電大學(xué)仙林校區(qū)為對(duì)象，借助 AutoCAD、 Photoshop、 3ds max 建模軟件和 VRP 虛擬仿真軟件開發(fā)桌面型虛擬校園漫游系統(tǒng)。 以上，一個(gè)完整的虛擬校園模型可以用流程圖表的形式清晰的表現(xiàn)出來（圖 ）。但是無論航空還是地面掃描系統(tǒng)，其價(jià)格均十分昂貴。航空激光掃描系統(tǒng)和地面激光掃描為我們快速自動(dòng)重建模型提供了更快捷的方法。 （ 3） 利用數(shù)字航空遙感立體像對(duì)為基礎(chǔ)建立三維模型，該方法建模速度快自動(dòng)化程度高，但是由于受飛行高度、續(xù)航能力、姿態(tài)控制、全天候作業(yè)能力以及大范圍的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力較差等因素的限制，并且航空像片遙感像片的影像缺乏建筑物側(cè)面的幾何數(shù)據(jù)和紋理信息。采用這種方法只局限于平頂建筑物的三維重建，而對(duì)于那些拱頂、圓頂?shù)慕ㄖ飫t不能滿足要求，難以勝任逼真三維場(chǎng)景的建立。 虛擬現(xiàn)實(shí)校園平臺(tái)技術(shù) 常見的三維場(chǎng)景建模方法優(yōu)缺點(diǎn)的分析 ： （ 1） 利用傳統(tǒng) GIS 中二維線劃數(shù)據(jù)及其相應(yīng)的高程屬性進(jìn)行三維建模，各建筑物表面還可加上相應(yīng)的紋理，此方法的建模方式可以大大節(jié)省實(shí)現(xiàn)三維可視化的時(shí)間 ，而且便南京郵電大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 于管理和開發(fā)地理信息。此外，北京航天航空大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)等均在虛擬校園方面有了較為顯著的實(shí)現(xiàn)成果。 目前各高校在許多領(lǐng)域都進(jìn)行了相關(guān)的課題研究，對(duì)科學(xué)技術(shù)研究具有很大的促進(jìn)作用，如：清華大學(xué)在臨場(chǎng)感 的研究頗具特色。 虛擬校園概況 虛擬現(xiàn)實(shí)校園的發(fā)展 虛擬校園漫游系統(tǒng)作為校園數(shù)字化工程的一部分，是指利用高性能計(jì)算機(jī)軟硬件去創(chuàng)建具有良好交互能力、能使參與者具有沉浸感、有助于啟發(fā)參與者構(gòu)思的信息環(huán)境。在數(shù)字化城市平臺(tái)的基礎(chǔ)上，將虛擬現(xiàn)實(shí)的著重點(diǎn)落于大學(xué)校園的范圍之內(nèi)。便利人們生活的同時(shí)，也向外界展示了城市、亦或是某一地區(qū)的風(fēng)采。逐步在網(wǎng)絡(luò)上形成了以便民形式的三維城市導(dǎo)向性質(zhì)圖集（圖 ）。而今以虛擬技術(shù)和 GIS 技術(shù)為代表的真三維技術(shù)的出現(xiàn)從根本上打破了人類在地理空間信息表達(dá)和處理方面的限制，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)成為地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。成為一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的技術(shù)，廣泛 應(yīng)用于設(shè)計(jì)規(guī)劃，建模仿真，教育訓(xùn)練，醫(yī)學(xué)，建筑業(yè)，藝術(shù)與生活?yuàn)蕵贩矫妗? 虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用，以及深入的發(fā)展。 40 年代初，在美國以 Edwin Link 命名的公司與 Admiral DeFlorez 公司一起，為了減少訓(xùn)練飛機(jī)駕駛員的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，正式開始了飛行模擬器的設(shè)計(jì)和研制工作。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生最早可追溯到上個(gè)世紀(jì)初， 1929 年， Edwin Link 設(shè)計(jì)了一種競(jìng)賽乘坐器，它使得乘坐者有一種在飛機(jī)中飛行的感覺。使用者進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的 3D 世界影像傳回產(chǎn)生臨場(chǎng)感。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。 rendering。 VRP。 關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)， 3Ds Max， VRP，建模，渲染，烘焙 ABSTRACT Virtual reality (VR) is a term that applies to putersimulated environments that can simulate places in the real world as well as in imaginary worlds. Most current virtual reality environments are primarily visual experiences, displayed either on a puter screen or through special stereoscopic displays, but some simulations include additional sensory information, such as sound through speakers or headphones. Some advanced systems now include tactile information, generally known as force feedback, in medical and gaming applications. With the development of knowledge economy, information technology and modernization of national defense, virtual reality technique has bee one of the hot issues currently. Based on the Nanjing University of Posts and Telemunications Xianlin campus teaching areas and the main living area, this paper takes use of the software such as CAD, 3Ds Max, VRP to build the campus virtual reality platforms, realize visual campus, roaming and other functions. First of all, the concept of virtual reality technology is introduced firstly. Nanjing University of Posts and Telemunications is taken as the test virtual space, the 3D modeling technology, rendering, bake and virtual wandering skills have been discussed respectively. Then the paper introduces which involves software, and in which the technology involved. It pletes the process for the subject made a more detailed description, including the attention to details the diff