虚拟装备训练三维建模的关键技术与实现

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1、RESEARCH学术论文虚拟装备训练三维建模的关键技术与实现KeyTechnologyandRealizationonThree—DimensionalModelingofVirtualEquipmentTraining空军第一航空学院王建军空军驻洛阳地区军代表室和麦成中国人民解放军驻218军事代表室张勤安【摘要】虚拟装备训练是熟知装备和实战演练必不可少的一种手段。本文介绍了将Creator应用于虚拟装备三维建模的技术路线，讨论了建模过程中所用到的实例化、LOD和公告牌3个关键技术，通过这些方法解决了虚拟装备三维建模

2、的精细程度与数据量之间的矛盾，并结合实际加以应用。关键词：Creator虚拟装备训练三维建模实例化LoD【ABSTRACTlItisaindispensablemeansofvirtualequipmenttraininginknowingequipmentandactuallytraining．Inthispaper,atechnologymethodapplyingcre-atortothree—dimensionalmodelingofvirtualequipmentisintroduced．Threekeyt

3、echnologiesaboutinstance，LODandbillboardusedinthemodelingarediscussed．Thecon-tradictionbetweenaccuracyanddataquantityinthree—dimensionalmodelingofvirtualequipmentissolvedbythesemethodsinactualapplication．Keywords：CreatorVirtualequipmenttrainingThree-dimensional

4、modelingInstanceLOD科学技术的迅猛发展使得大型新装备不断更新，但是这些大型装备无法一并装配培训院校供学员实习，虚拟装备训练便成为解决这一矛盾的关键所在。虚拟现实是指由计算机生成的一种实时三维空间fl】。虚拟装备是指在新型装备理论技术的基础上，采用先进的信息化手段和技术，将新装备各项资源都数字化，形成一个数字空间；将物质资源变为取之不尽用之不竭的信息资源。其中，虚拟装备的三维建模是实现装备数字化的重要基础。本文结合虚拟装备三维设备的建设着重讨论了用MuhigenCreator对其建模的关键技术、实例化

5、技术、多层次细节模型技术和公告牌技术。1Creator软件及用于虚拟装备三维建模的技术方法现在流行的三维建模工具主要有AutoCAD、3DSMax、MuhigenCreator。AutoCAD允许用户借助灵活的体、面、边编辑技术编辑三维实体，实现面的移动、旋转、平移、删除、复制、颜色改变，实体的拆分或实体有效性的检查。但对于大型装备，如果每个设备都这样建模不仅费时，而且也不实际。3DSMax建模功能强大，对对象的细节描述非常生动，适合于对象的精细建模；但是其建模数据量非常大，不能满足实时渲染对数据量的要求，需要简化、

6、消除冗余数据才能用于虚拟装备训练的三维建模。MuhigenCreator是专门为复杂的虚拟场景实时漫游设计的建模工具，有良好的用户交互界面、建模速度快，而且建立的模型较小，不会影响虚拟环境的实用性，但是在精细建模方面却不能和3DMax相提并论伫l。“虚拟装备三维可视化研究”课题要求能够实现实时漫游，对模型的精度要求却不是很高，所以结合课题的实际情况我们采用MuhigenCreator进行建模，并用Vega实现其漫游功能。将MuhigenCreator应用于虚拟装备的三维建模的技术方法如下：(1)准备数据。从AutoC

7、AD制作的装备平面图中提取建模要用到的设备参数，并将其保存为拳．dxf格式，该数据格式后期可以直接导入MuhigenCreator。(2)制作纹理。利用数码相机拍摄到的大型装备的数字影像，然后利用Photoshop图像处理软件对其进行纠正、缩放、匹配处理，为了能够在Vega中实现实时渲染和漫游时纹理不发生变形和丢失，将纹理文件转化为Vega中支持的文件格式RGB(包含R、C、B这3个颜色通道)、RGBA(包含R、G、B这3个通道和1个透明通道)、INT(仅包含1个灰度通道)、INTA(包含1个灰度通道和1个透明通道)

8、、BMP或JPG，纹理的大小修改为Vega规定的像素长度2疗。(3)虚拟装备三维模型的建立。将AutoCAD制作的装备平面图导人Creator中，并在此基础上建模。(4)Creator对模型数据的加工处理。主要是对以上步骤所建立的各种模型进行数据层次结构的组织、LOD模型的制作等。(5)三维仿真系统的驱动。应用Vega开发平台进2010年第8期