三维建模技术和实现方法对比探究

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1、三维建模技术和实现方法对比探究　　【摘要】当前虚拟现实的技术已经在各个行业与领域得到了广泛的使用，而在现代教育之中，通常采用虚拟现实技术来构建虚拟校园，使用这种方式能够带给使用者一个感同身受的环境。三维建模技术在虚拟校园的构建过程中，起着比较重要的作用，其是一项非常重要的工作，占据绝大部分的工程量，所以建模技术是构建虚拟校园的基础，是构建立体校园的重要技术，属于整个虚拟现实技术的主要骨架。本文结合大学虚拟校园的建设为主要研究对象，详细的分析与研究了在图形图象基础之上的三维建模技术，从而为介绍三维建模技术以及其实现方法进行对比与研究。【关键词】三维建模技术；实现方法；对比研究6随着经济

2、的发展与社会的进步，极大的促进了科学技术的不断进步，因此其在计算机图形学、相关辅助设计技术以及动画和地理信息系统相关处理等方面采用了日益复杂的模型。对于虚拟场景的建模而言，这是在虚拟技术里首要解决的难题，因为虚拟场景其建模的优劣对于整个虚拟场景的真实感以及沉浸感起着重要作用。若模型较简单，使用的数据量比较小，则不能够完整的展现真实的场景，而设计较为复杂和逼真的场景则需要较多的数据量，这样在三维建模中，不能够实现数据的传输、更新以及显示来同步进行，因此挑选合适的建模技术与方法能够较大的增强工作效率与质量。对于构建具有真实感的三维场景而言，建模是其首要步骤，具体而言在地理景观体系之中，要

3、集合地理对象在空间之上的具体分布特征，将其分为两种形式，一种是将场地作为基础研究对象，例如地形以及土壤分布等方面，这种对象在空间属于连续分布，从而形成地形景观对象；另外一种形式则是通过离散实体为主要特性的对象，比如建筑物、树木以及电话亭、路灯等方面，这种对象主要通过独立个性而存在，形成地理物体对象，将这两部分共同构成虚拟校园系统的具体场景与模型，在对虚拟校园系统的场景模型进行构建的过程中，主要使用在图形基础之上的虚拟建模技术，以及在图形和图像相混合的虚拟建模技术。一、三维空间的具体构模方法本文结合近几年来，国内外众多专家学者充分的分析与研究三维建模技术，通过探究相关对象模型以及构建方

4、法，将三维空间的具体建模技术与方法可以分为以下几种方面：6（1）边界表示法。对于物体的边界而言，其主要包含物体的内部与外部点的分界面，通常而言，可以使用体表、面表、环表、边表以及顶点表这5层进行描述。这种方法主要对物体表面的细节方式尤为强调，认真仔细的记录相关几何信息以及元素，从而得出其细节方式，再通过信息之间的相互连接，来得出拓扑信息，分开的存储几何信息和拓扑信息，保证其完整与清晰，并且能够唯一的定义其物体，构建这种的三维模型，其主要缺点是无法方便的描述不规则的三维物体，在三维空间的操作以及分析描述的比较多。（2）实体几何构造法。这是一种采用比较简单的以及形状较为规则的几何形体，在

5、结合正则布尔运算方式，从而构造较为复杂的三维实体相关表示方法。对于几何体素而言，其主要经过平移、旋转以及缩放等一些组合变化之后，将其由基本的状态来转变为组合的各种形态，之后再采用正则布尔的集合运算，从而构建中间体，最后把中间体视为基本的体素，从而采用更加高层方面的组合。其拥有简单的优点，比较合适计算复杂的目标，不会出现多余的几何信息。通过这种方式能够记录下来几何实体的原始方面的特征与相关定义参数，另外可以在实体以及体素方面添加相关的附加属性。其主要缺点是无法拥有实体方面的拓扑信息，不能采用唯一性进行描述。（3）线框表示法。这种方法的优点是具有比较简单的数据结构，且储存量比较小，而无法

6、唯一的表述形体与对象，无法高效的显示其相关是其主要缺点。二、三维空间构模方法比较分析6（1）在面元模型的基础之上的空间构模方法。这种方法主要对三维空间的实体表面描述比较多，对其模拟的表面而言，主要都是封闭的，也有属于半封闭型的。鉴于采样点主要包含不规则的三角网以及在数据内插基础之上的格网模型，在一般情况下可以用在非封闭形式的表面模型。通常而言，其边界主要用（B-Rep）的模型来表示，而其线框模型则经常使用封闭表面或者是外部轮廓的模拟。采用这种表面，能够用三维空间的目标来显示，其主要优点是方便数据的显示与更新，然而出于三维几何描述以及对于内部属性的记录与描述难以进行，因此很难通过通过三

7、维空间来对其进行具体的查询以及分析。（2）在体元模型基础之上的空间构模方法，这种方法主要对整个三维空间体进行侧重与表示，比如水体以及云体等方面，采取描述与表示方法，能够具体的实现三维空间的相关目标，其主要优点是方便查询与分析相关三维空间操作，然而由于其存储的空间比较大，计算速度相对而言比较慢，因此在当前使用的比较频繁的三维建模技术通常分为：三维栅格、实体几何构造、四面体格网、实体和块段构模等方面。（3）在面体混合模型的基础之上的空间构模方法，这种方法能够充