基于3dsmax建筑虚拟场景建模和优化技术探究

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1、基于3dsMax建筑虚拟场景建模和优化技术探究摘要：虚拟场景的建模是建筑效果图制作以及虚拟场景漫游系统实现的重要基础。本文重点阐述了使用3dsMax软件创建建筑及其周边环境模型以及进行模型优化的技术和方法。关键词：虚拟场景；3dsMax；三维建模；模型优化中图分类号：TP391.41随着计算机软硬件技术的发展，三维技术以及虚拟现实技术在建筑设计表现中发挥着越来越重要的作用。利用计算机软件可以制作建筑效果图，或以建筑虚拟场景漫游来表现设计师的意图，让观众体验建筑的空间感受。制作三维模型是三维效果表现的关键步骤，是整个建筑虚拟场景漫游系统

2、建立的基础。3dsMax是目前PC机上使用最广泛的三维建模软件，它的建模功能强大、制作流程高效简洁，并且拥有大量优秀的辅助插件，广泛应用于建筑设计、场景漫游等方面。使用3dsMax建模，建筑场景的规模越大，场景越复杂，建模时所形成的多边形就越多。如果整个场景中模型的数量和面数太多，那么就会影响场景显示的实时性。因此必须针对不同的对象运用适合的建模方法，并且采用一定的优化方法来解决模型精度与实时性之间的矛盾。1建筑虚拟场景模型的创建流程图1建筑虚拟场景模型的创建流程(1)数据收集与处理。在场景建模之前，首先要对建筑场景实地取景拍摄、收集

3、地形图、建筑图纸等，对于设计规划中的建筑场景,则应获得设计规划图纸或沙盘照片等,然后将图纸扫描存储待用。建模前的取景拍摄，一方面可以作为建模的参照，另一方面还可以通过Photoshop软件处理后作为模型贴图使用。对于场景中大量应用的贴图，在保证真实清晰的前提下，可以借助压缩软件压缩图片的大小，减少图片的数据量。(2)CAD底图绘制。为了便于在3dsMax中进行三维建模，如果没有现成的建筑CAD图可以用，则需要根据收集整理的数据在AutoCAD中绘制出场景的二维平面地形图和每栋建筑的二维截面图。(3)模型创建。包括主体模型的创建与地物环

4、境模型的创建。首先导入单个封闭的CAD矢量底图，挤出建筑造型,进行3dsMax建模。然后创建花草树木、人物、汽车和喷泉等，丰富整个场景。(4)优化处理。为了提高后期渲染和实时显示速度，对创建的场景模型进行优化处理，减少模型中面和点的数量，删除不可见面，简化模型。(5)材质和贴图。给模型赋予材质和贴图。(6)场景合并。将分开处理的各部分建筑和场景模型进行合并。2基于3dsMax的虚拟场景建模2.1主体建筑三维模型创建3DSMAX中有多种三维建模方法，包括多边形建模、面片建模、NURBS建模、细分建模、复合建模等。建模时可针对不同对象的特

5、点选用简单、快捷、优化的方法来进行建模,减少模型复杂度，便于后期场景合并和渲染输出。多边形建模方法简便快捷，可以创建任何表面，且能满足细节要求，通常用于创建场景中的主体建筑模型。具体过程如下：首先要简化前期绘制的CAD底图，删除图纸中的图框、辅助线、数字、文字、填充图形等不属于建模的部分，将简化后的CAD图纸导入到3dsMax中，注意单位和位置，一般尽量让图纸中心在坐标原点。然后在二维底图上选择相应的多边形，为其添加Extrude(挤出)修改器,根据真实情况设置一定的挤出高度或数量，从而生成三维模型。再使用可编辑多边形工具，通过点的移

6、动、边的连接、面的倒角、面的挤出等操作，为模型添加细节以接近真实形状［1］。此外，为了使模型制作尽量精简，建模中需要进行的布尔运算最好在二维图形中完成。例如，建筑物中窗户的制作，就是利用了图形合并的功能。最后再对生成的模型进行材质和贴图设置，即可完成主体建筑物的三维建模。2.2地物环境模型的创建整个建筑场景中，除了主体建筑模型以外，还需要添加树木花草、道路、路灯、指示标、车辆、人物等地物模型，以更加真实地表现场景环境和氛围。(1)环境中的植物模型创建。在创建建筑场景中的植物配景时，通常可以使用3dsMax支持的众多树木和花卉的绿化插件

7、工具来完成，这样可以在很多程度上提高工作效率。常用的插件包括SpeedTree、TreeStorm.ForestPackPro.全息模型RPC等，并且大部分插件都可以使用事先制作好的“库"直接调取使用。其中，SpeedTree是一款非常实用的树木制作插件，它可以使用较少的多边形创建出高度逼真的树木和其他植物，一般用来创建近景树木。TreeStorm通过使用自身的库文件可以制作出自然界中大多数的树木模型，并且根据场景的需要对树木的树干、树枝等的数量进行设置，可以制作出不同精度的树木效果。TreeStorm通常用于制作要求不是很高的近景树

8、木和中景树木。ForestPackPro插件是一款能在自定义区域、随坡度变化的表面制作出大面积树林、草丛、人群等场景的插件。它的面数相当少，主要通过贴图的形式来制作大量的环境，分布方式可以通过黑白图控制，是远景树木的首选