虚拟古村落漫游系统环境中的模型构建

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1、虚拟古村落漫游系统环境中的模型构建摘要本文针对虚拟古村落漫游系统环境中的建模问题，提出结合MultiGenCreator和3DSMAX两种建模软件进行建模的方法，保证了模型的逼真度和漫游系统的运行效率。关键词虚拟漫游；MultiGenCreator；3DSMAX；建模0引言虚拟现实（VirtualReality）是近年来十分活跃的技术研究领域。它是一系列高新技术的汇集，包括计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口技术、人工智能、多传感器技术以及高度并行的实时计算技术。目前，其应用已广泛涉及军事、教育培训、工程设计、商业

2、、医学、影视、艺术、娱乐等众多领域，并带来了巨大的经济效益。虚拟现实系统中的建模是整个虚拟现实系统建立的基础。为了给用户创建一个能使他感受到身临其境、逼真的环境，就需要创建尽可能逼真的模型和虚拟场景。但是，如果模型和场景过于精细，数据量过于庞大，将给虚拟现实应用系统带来灾难，尤其是比较复杂的场景比如古村落建筑。在虚拟现实系统中的建模，应该在保证必须的模型质量情况下做到数据量尽量小，以保证虚拟现实应用系统的运行效率。作者在进行楠溪江古村落虚拟漫游系统的实现过程中，结合MultiGenCreator和3DSMAX两种建模软件

3、，较好的解决了这个问题。建模的工作流程如图1所示。图1建模工程流程1前期处理为了使MultiGenCreator和3DSMAX这两个软件的工作能够较好对接，建模工作能够顺利开展，必须要做一些前期的准备工作。1.1获取布局图虽然虚拟漫游系统并不要求虚拟场景与真实场景完全一致，但是构建的模型和场景应该尽量真实反映实际的情况。首先应该获取正确的古村落布局图，最好是精确的AUTOCAD图纸。作者获取的是DultiGenCreator中的模型格式OpenFlight（*.FLT）只接受RGB或RGBA格式的图形文件做为纹理。因此，

4、为了使纹理能够更好在MultiGenCreator中工作，需要对数码照片进行处理。⑴让常用的图像处理软件比如Photoshop能够处理RGB或RGBA格式的文件，可以通过下载rgbformat.8bi（针对Photoshop8.0）文件并拷贝到Photoshop安装目录中的FileFormats文件夹实现。⑵设定纹理图片的大小，要做为纹理的图片长度和宽度像素值均要设为2的整数次幂，如256*128，否则模型在实时漫游中纹理可能发生扭曲变形。23DMAX建模3DSMAX建模软件的使用非常广泛，具有可操作性强、功能强大、模型

5、精细逼真、质感强等特点，缺点就是数据量大。利用3DSMAX构建模型主要工作有：2.1划分场景单元在模型构建中，通常需要对真实场景进行划分，分成相对独立的几个单元。作者根据本文所涉及的古村落的真实场景，划分出了大宗祠、水亭、书院、将军府第等四个主要建筑物和其他次要建筑物，另外树木等小品也可以单独做考虑。2.2主要建筑物建模四个主要建筑物作为场景的核心景点，模型质量要求较高，要有一定的逼真度。因此往往需要使用3DSMAX软件的Extrude、Mirror、Bevel、Loft、EditSpline等等命令。比如在大宗祠的建模

6、中，宗祠的横梁、柱基等等就较多的使用了Extrude、EditSpline命令。另外，为了减少模型的面片和数据量，在保证模型一定精细度的情况下要尽量减少这些命令的Segment、Sides或Steps值，同时，尽可能的使用纹理映射提高模型逼真度。2.3次要建筑物建模次要建筑物模型质量要求不高，可以使用简单几何体和纹理映射来完成。2.4注意事项要想在3dmax中建立模型，并将3dmax模型转换为仿真驱动的OpenFlight模型并且能够使用，在Max中建模时我们必须注意以下几点：⑴　避免不兼容的情况在本方法中，需要先使用3

7、DSMAX建立模型再导入到MultiGenCreator中进行处理，但是3DSMAX做为一个功能强大的建模软件，有些指令在MultiGenCreator是无法得到识别和支持的，比如复杂的纹理合成、reference参数等等。为了保证前面建立模型在后面得到较好读取，应该避免使用这些指令，或者在模型导入到MultiGenCreator后使用类似的指令。⑵　尽量使用简单方式建立的模型要尽量采用比较简易的Box、Shape等来表现，不要使用NURBS、polygon、patch建模方式建模。建议在3dmax中多采用Shape加其

8、它命令的方式来建立模型。⑶　在保证模型质量的情况下尽量减少精细度比如在使用Shape中的Line建立模型时要尽量将Interpolation选项中的Steps值设置到最小的程度，一般设到1～3即可满足要求，Steps值过高会极大的增加转换后的模型面片数。图2大宗祠的3DSMAX模型在使用Loft命令时，必须注意Ski