应用研究
基于图形图像的三维建模技术研究
刘蒸洪智风秦建波
（聊城大学山东聊城252059）
敬事批来与度需
摘要：虚拟现实技术已经广泛应用于各个行业领域，虚拟校固是虚拟现实技术在现代教育中的应用之一，能够给使用者创建了一个感受列身临其境的环境，在构建虚拟校国的过程中，三维场景建模是一项很重要的工作，它占据工程量的70%~80%，所以建模技术是构建虚拟校国的基础，是建立立体校的关键技术，是整个虚拟现实技术的骨架。，本文以聊城大学虚拟校因的实景为研究对象，以建立聊域大学虚拟校园为目的，探讨基于图形图像的建模技术，以期为其他虚拟现实中的场景建模提供参考。
关键调：图形图像三维建模技术：虚拟现实技术中图分类号：TP319
文账标识码：A文章编号：1007-9416（2011）05-0134-02
ABSTR ACT: Virtual reality technology has been widely used in various industries,Virtual campus is one of the application which virtual reality technology used in modern education, it can give users to create a feel immersive environment, In the process of constructing virtual campus, three ueonjoeqsooauapoosprooo dnaooeodna uapoos [roa virtual campus, it is the key technology of establishing threedimensional campus, it is the virtual reality technology skeleton. This paper based on the virtual campus of liaocheng university as the research object, to build liaocheng university virtual campus for the purposc, exploring the modeling technology which based on graphic and image, in order to providing reference for other virtual reality modeling works.
KEY WORDS: graphic and image; threedimensional modeling technology: Virtual reality technology:
1、引言
随着技术的不断进步，在计算机图形学、计算机辅助设计技术、计算机动画、地理信息系统等领域内所构造和使用的模型，越来越复杂。在虚拟技术中首先要解决的是虚拟场景的建模，虚拟场景建模的好坏直接决定了虑拟场景的沉没感和真实感。如果模型过于简单，虽然数据量小了，但是不能较好地反映真实场景，复杂逼真的场景会使模型的数据量大大的增加，从而使数据的传输、更新和显示不能实时进行，所以选择正确的建模技术与方法能够极大的提高工作效率和质量。
建模是生成真实感三维场景的第一步，在地理景观系统
中，地理对象根据空间上的分布特性，可分为两大类：一类是以场为基础的对象，如地形、土境种类分布等，这类对象在空间上连续分布，成为地形景观对象；另一类是以离散实体为特性的对象，如建筑物、树、电话亭、路灯等，这类对象以独立的个体存在，成为地物对象，这两部分组成账拟校园系统的场景模型，对于虚拟校园系统的场景模型的构建主要采用基于图像的虚拟建模技术、基于图形的建模技术以及基于图形与图像混合的虚拟建模技术。
2、基于图像的虚拟建模技术
基于图像的建模技术是一种不依赖三维几何建模的技术。 2.1基于图像建模技术的实现方式
基于图像建模技术实质上是利用照相机采集的离散图像或摄像机采集的连续视颖作为基础数据，经过图像处理生成真实的全最图像，然后通过合适的空间模型把全景图像组织为虚拟实量空间，用户在这个空间中可以前进、后退、环视、仰视、近看、远看等操作，实现用户全方位观察三维场景的效果，采用这种建模技术可以实现普通计算机上的真实感图形绘制。
基于图像的技术中现在应用较多的关键技术是全景图生成技术。它主要应用于现在比较热门的实景虚拟现实技术中。根据全景图允许浏览的空间自由度，全景图可分为柱面全景图和球面全景图。柱面全景图允许用户对场景进行水平空间360度环绕浏览，球面全景图允许用户对场景进行经纬360度全方位的环绕浏
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方方数据
览。
2.2基于图像建模技术的主要优点
首先，漫游效果及处理时间独立与场景复杂度。只与所产生
的间面分辨率有关、与场景内容的复杂度无关；其次，预先存储的图像既可以是计算机生成的也可以是实际拍摄的照片，而且两者可以混用；另外，真实感强，相比建模得到的虚拟现实效果，更真实可信，更能使人产生身临其境的感党；此外，对计算机资源要求不高，数据量小，实用性好。
2.3基于图像建模技术的不足
图像法首先要获得基于真实场景的实景图像，因此不可避免的存在缺陷。首先，当真实场景不存在，或处于设计规划阶段时，就不能使用该方法了：其次，由于场景中的虚拟物体是图像中的二维对象，因而用户很难与这些二维对象进行交互：另外，获得真实的实景图像需要高性能的照相机与摄影装备，也需要大量的存储空间来存储大量的图像文件。
总之，基于图像的虑拟现实建模技术具有快速、简单、通真的优点，能较好地实现实物虚化，它尤其适用于那些难以用CAD 方法建立真实感模型的自然环境，以及需要真实重现环境原有风貌的应用。可应用于建筑展示、飞机模型、交互式游戏、虚拟场馆介绍以及远空间在现等许多方面，是目前国际上的研究热点之
3、基于图形的建模技术
基于图形的建模技术即基于几何模型的建模技术是一种以计算机图形学为基础的传统构造三维虚拟模型的方法。
3.1基于图形建模技术的实现方式
基于图形建模技术实质上是利用现有的三维建模软件，人工对虑拟实体和虑拟环境的外观进行建模。它是以计算机图形学为基础，首先对真实场景进行抽象，用多边形构造虚拟景观的三维模型，并建立虚拟环境中的光照和材质模型。然后进行纹理映射及控制参数设定，最后通过软件控制根据观察者的位置、光照等信息以提高真实感的复杂实现过程，再在输出设备上实时染绘制视景的调面，从面完成整个场最的漫游。