通信学院课程设计封面格式终稿.docx

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1、通信与信息工程学院专业技能课程设计班级：通信工程1103班姓名：孙林高佳威秦冲杨涛申旭庞波阳学号：指导教师：暴宇设计时间：2014.12.22-----2014.12.26成绩：评语：通信与信息工程学院二〇一四年人像立体模型三维数据采集与模型仿真制作一、设计题目1.人像立体模型三维数据采集与模型仿真制作二、设计要求1.看懂使用说明的全部内容。2.根据自己小组的情况，选一位同学作为模特，采集所需数据。3.反复多次拍摄数据，合成模型。选择本组最满意的模型，并以OBJ格式保存（带贴图的object格式）。4.有能力的小组。可选用123Dmeshmixer或其

2、它工具对模型进行进一步修缮。三、组员及分工组长：申旭组员：孙林高佳威秦冲杨涛庞波阳分工：三、设计前的准备工作1.三维模型介绍三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成，但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据，三维模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。尽管通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中，但是在纸上描述的类似模型也可以认为是三维模型。三维模型广泛用任何使用三维图形的地方。实际上，它们的应用早于个人电脑上三维图形的流行。许多计算机游戏使用预先渲染的三维模型图像作为sprite用于实时计算机渲染。现在，三维模型已经用于各种

3、不同的领域。在医疗行业使用它们制作器官的精确模型；电影行业将它们用于活动的人物、物体以及现实电影；视频游戏产业将它们作为计算机与视频游戏中的资源；在科学领域将它们作为化合物的精确模型；建筑业将它们用来展示提议的建筑物或者风景表现；工程界将它们用于设计新设备、交通工具、结构以及其它应用领域；在最近几十年，地球科学领域开始构建三维地质模型。三维模型本身是不可见的，可以根据简单的线框在不同细节层次渲染的或者用不同方法进行明暗描绘（shaded）。但是，许多三维模型使用纹理进行覆盖，将纹理排列放到三维模型上的过程称作纹理映射。纹理就是一个图像，但是它可以让模型

4、更加细致并且看起来更加真实。例如，一个人的三维模型如果带有皮肤与服装的纹理那么看起来就比简单的单色模型或者是线框模型更加真实。除了纹理之外，其它一些效果也可以用于三维模型以增加真实感。例如，可以调整曲面法线以实现它们的照亮效果，一些曲面可以使用凸凹纹理映射方法以及其它一些立体渲染的技巧。三维模型经常做成动画，例如，在故事片电影以及计算机与视频游戏中大量地应用三维模型。它们可以在三维建模工具中使用或者单独使用。为了容易形成动画，通常在模型中加入一些额外的数据，例如，一些人类或者动物的三维模型中有完整的骨骼系统，这样运动时看起来会更加真实，并且可以通过关节

5、与骨骼控制运动。2.三维模型的构成网格网格是由物体的众多点云组成的，通过点云形成三维模型网格。点云包括三维坐标（XYZ）、激光反射强度（Intensity）和颜色信息（RGB），最终绘制成网格。这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成，这样可以简化渲染过程。但是，网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。纹理纹理既包括通常意义上物体表面的纹理即使物体表面呈现凹凸不平的沟纹,同时也包括在物体的光滑表面上的彩色图案，也称纹理贴图（texture），当把纹理按照特定的方式映射到物体表面上的时候能使物体看上去更真实。纹理映射网格赋予图象数据的

6、技术；通过对物体的拍摄所得到的图像加工后，再各个网格上的纹理映射，最终形成三维模型。3.构成三维模型的方法目前物体的建模方法，大体上有三种：第一种方式利用三维软件建模；第二种方式通过仪器设备测量建模；第三种方式利用图像或者视频来建模。3.1三维软件建模目前，在市场上可以看到许多优秀建模软件，比较知名的有3DMAX,SoftImage,Maya,UG以及AutoCAD等等。它们的共同特点是利用一些基本的几何元素，如立方体、球体等，通过一系列几何操作，如平移、旋转、拉伸以及布尔运算等来构建复杂的几何场景。利用建模软件构建三维模型主要包括几何建模(Geome

7、tricModeling)、行为建模(KinematicModeling)、物理建模(PhysicalModeling)、对象特性建模(ObjectBehavior)以及模型切分(ModelSegmentation)等。其中，几何建模的创建与描述，是虚拟场景造型的重点。3.2利用仪器设备建模三维扫描仪(3DimensionalScanner)又称为三维数字化仪(3DimensionalDigitizer)。它是当前使用的对实际物体三维建模的重要工具之一。它能快速方便的将真实世界的立体彩色信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了有效的手段

8、。它与传统的平面扫描仪、摄像机、图形采集卡相比有很大不同：首先，其扫描对象不是平面图案，而是立