虚拟现实中三维建模的优化实现

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1、目录摘要1关键词1ABSTRACT:1KEYWORDS:11引言22MULTIGENCREATOR建模工具软件23三维建模项目中使用的关键技术43.1、实例化技术43.2、层次细节（LOD）技术53.3、公告牌（Billboard）技术63.4、自由度技术（DOF）63.5、外部引用模型数据库技术73.6阴影技术84项目设计及实施94.1虚拟视景仿真系统的建模流程94.2地形建模94.3实体建模94.4模型纹理104.5模型整合105建模技术中遇到的难题及解决方案115.1使用纹理来取代模型细节115.2删除冗余多边形125.3删除背面多边形135.4面片技术146

2、结束语147致谢158参考文献1516虚拟现实中三维建模的优化实现摘要：为了研究虚拟现实系统在现实中的应用，讨论了基于MultigenCreator建模的关键技术，在此基础上实施了一个少数民族文字“女书”碑林园的视景仿真漫游系统。在建模过程中采用了以纹理代替模型细节、使用面片、删除多边形等技术来优化建模，从而使虚拟仿真系统可以实时高效运行。系统运行结果表明，实例化技术、面片技术、外部引用技术和阴影技术等优化建模技术降低了三维模型的资源开销，提高了虚拟视景仿真系统的渲染效果和运行效率。关键词：虚拟现实；视景仿真；三维建模；面片技术；实例化；外部引用TheOptimiz

3、edRealizationofthree-dimensionalmodelinginVisualRealityAbstract:Inordertostudytheapplicationofvirtualrealitysysteminthereality,thekeytechnologiesbasedonMultigenCreatorarestudied,andavirtualcruisesystem,stelegardenofethnicminoritylanguage“Nüshu”,isrealized.Duringtherealityofthesystem,en

4、counteredtheproblemofsystemresourcewhichcan’tbeusedreasonable,andproposedsomemethodstosolvethetechnologyproblem,somelikeusetexturetoreplacethedetailsofmodels,usepatch,cutpolygons,sothesystemcanworkefficiently.Experimentresultshowsthatoptimizationmodelingmethods,suchasinstantiation,patc

5、h,externalreferenceandshadowetc,reducetheresourcescost,andenhancerenderingeffectsandrunningefficiencyofsystem.Keywords:Virtualreality;Visualsimulation;Three-dimensionalmodeling;patch;Instantiation;Externalreference161引言仿真（simulation）技术或称为模拟技术，即用一个系统模仿另一个真实系统的技术[1]。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系

6、，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性的技术，对于推进人类社会的进步具有重要作用。当今，人们对仿真技术的期望也越来越高，过去，人们只用仿真技术来模拟某个物理现象、设备或简单系统；今天，人们要求能用仿真技术来描述复杂系统，这就要求仿真技术需要进一步发展，并吸纳、融合其他相关技术。　　虚拟现实（VirtualReality）技术，简称VR，是20世纪80年代新崛起的一种综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的

7、三维信息的人工环境——虚拟环境，可以逼真地模拟现实世界的事物和环境，人投入到这种环境中，立即有身临其境的感觉，并可亲自操作，自然地与虚拟环境进行交互。VR技术主要有三方面的含义：第一，借助于计算机生成的环境是虚幻的；第二，人对这种环境的感觉(视、听、触、嗅等)是逼真的；第三，人可以通过自然的方法（手动、眼动、口说、其他肢体动作等）与这个环境进行交互，虚拟环境能够实时地作出相应的反应。虚拟仿真技术[2]是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物，是一种更高级的仿真技术。虚拟仿真技术以构建全系统统一的完