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VR全景的建模技术

三维复杂模型的实时建模与VR全景动态显示是虚拟现实技术的基础。目前,三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类。一是基于几何模型的实时建模与动态显示;二是基于图像的实时建模与动态显示。在众多的WEB3D开发工具中,Cult3D是采用基于几何模型的实时建模与动态显示的技术,而APPL的QTVR则是采用基于图像的三维建模与VR全景动态显示技术。

1.基于几何模型的实时建模

基于几何模型的实时建模与动态显示技术在计算机中建立起三维几何模型,一般均用多边形表示。在给定观察点和观察方向以后,使用计算机的硬件功能,实现消隐、光照及投影这一绘制的全过程,从而产生几何模型的图像。这种基于几何模型的建模与VR全景实时动态显示技术的主要优点是观察点和观察方向可以随意改变,不受限制,允许人们能够沉浸到仿真建模的环境中,充分发挥想象力,而不是只能从外部去观察建模结果。因此,它基本上能够满足虚拟现实技术的3I,即“沉浸”“交互”和“想象”的要求。基于几何模型的建模软件很多,最常用的就是3DMax和Maya3DMa是大多数eb3D软件所支持的,可以把它生成的模型导入使用。

2.基于图像的建模技术

基于图像的建模技术自20世纪90年代,人们就开始考虑如何更方便地获取环境或物体的三维信息。人们希望能够用摄像机对景物拍摄完毕后,自动获得所摄环境或物体的二维增强表象或三维模型,这就是基于现场图像的VR全景建模。在建立三维场景时,选定某一观察点设置摄像机。每旋转一定的角度,便摄入一幅图像,并将其存储在计算机中。在此基础上实现图像的拼接,即将物体空间中同一点在相邻图像中对应的像素点对准。对拼接好的图像实行切割及压缩存储,形成VR全景图。基于现场图像的虚拟现实建模有广泛的应用前景,它尤其适用于那些难于用几何模型的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。相对来说,基于图像的建模技术显然只能是对现实世界模型数据的一个采集,并不能够给设计者一个充分的、自由想象发挥的空间。

3.三维扫描成型技术

三维扫描成型技术是用庞大的三维扫描仪来获取实物的三维信息,其优点是准确性高,但这样的扫描设备十分昂贵,对于VR全景的普通用户来说这似乎又遥不可及了。

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