基于三維虛擬漫游技術(shù)的場景制作應(yīng)用實踐

摘 要：隨著三維虛擬漫游技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也滲透到各行各業(yè)，其中三維場景制作是其不可缺失的部分。三維場景地產(chǎn)漫游就是采用三維虛擬技術(shù)結(jié)合電影的表現(xiàn)手法，根據(jù)房地產(chǎn)規(guī)劃方案、設(shè)計圖紙等，將工業(yè)園區(qū)、商業(yè)地產(chǎn)以及居民住宅等地產(chǎn)項目的整體規(guī)劃藍(lán)圖、建筑外觀、室內(nèi)的設(shè)計、功能、配套設(shè)施以及未來建成的場景進(jìn)行提前演繹和展示，讓人們輕松、清晰、直觀地提前了解未來地產(chǎn)品質(zhì)

關(guān)鍵詞：虛擬漫游；三維城市漫游

0 前言

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代社會已經(jīng)不僅僅是一個名詞了，已經(jīng)成為現(xiàn)代城市規(guī)劃一個標(biāo)志。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有超越現(xiàn)實的虛擬性，它是伴隨多媒體技術(shù)發(fā)展起來的計算機(jī)新技術(shù)，它利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，用戶需要通過特殊的交互設(shè)備才能進(jìn)入虛擬環(huán)境中。這是一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，它融合了數(shù)字圖像處理、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支，從而大大推進(jìn)了計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

隨著近年來房地產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展，房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)進(jìn)行著規(guī)模的擴(kuò)張。向人們宣傳地產(chǎn)的方式也多種多樣，房地產(chǎn)商之間的競爭也越來越激烈。開發(fā)商為更好的宣傳的自己開發(fā)的住宅區(qū)，商業(yè)區(qū)等等，就會需要一個更好宣傳方式。慢慢的有了新型的營銷模式—三維地產(chǎn)虛擬漫游。三維地產(chǎn)虛擬漫游這種新型的營銷方式快速被人們所熟知，也就意味著越來越多的行業(yè)需要它這種營銷方式。地產(chǎn)漫游是集影視廣告、動畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營銷方式 。地產(chǎn)漫游，也可以是地產(chǎn)動畫或建筑動畫。地產(chǎn)動畫是根據(jù)建筑設(shè)計圖紙在專業(yè)的計算機(jī)上制作出虛擬的建筑環(huán)境，有地理位置、建筑物外觀、建筑物內(nèi)部裝修、園林景觀、配套設(shè)施、人物、動物、自然現(xiàn)象如風(fēng)、雨、雷鳴、日出日落、陰晴月缺等等都是動態(tài)地存在于建筑環(huán)境中，可以以任意角度瀏覽。

1 三維場景制作與地產(chǎn)漫游的結(jié)合

1.1 三維場景制作表達(dá)的準(zhǔn)確性

三維場景虛擬出來的效果更能準(zhǔn)確的表達(dá)出客戶想要的效果。三維場景表達(dá)的準(zhǔn)確性是指虛擬環(huán)境與現(xiàn)實世界一致性，系統(tǒng)需要對實際生活中其種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的信息做出準(zhǔn)確的描述，比如道路，花草，樹木，小河，建筑，甚至天空的變化。為了達(dá)到一定的準(zhǔn)確性，需要使用高效的建模方法。

在建模前首先要理解設(shè)計師做圖的意圖，了解項目建筑的性質(zhì)。辦公，住宅，商業(yè)等建筑在表現(xiàn)處理手法各不同。著手建模之前我們會完全體會項目的要求。既然是為了表現(xiàn)出虛擬的真實性，我們就會科學(xué)合理的建模。建模是三維場景制作的基礎(chǔ)，因為它直接影響后面的一系列工作。建模方法在3DSMAX工具中各有不同，并且它隨著個人的觀察能力和操作習(xí)慣而發(fā)生改變，其實并沒有統(tǒng)一的建模標(biāo)準(zhǔn)。這里的建模方法主要采用多邊形建模，二維形建模和放樣建模三種。多邊形是一種用基本幾何形體來構(gòu)造復(fù)雜實體的造型方法。而放樣法建模是通過截面圖形（SHAPES）在一段路徑（PATH）上所形成的軌跡來構(gòu)造實體的，截面圖形和路徑的相對方向取決于兩者的法線方向。場景中的模型主要包括墻壁、門窗、窗簾、桌椅、櫥柜、沙發(fā)、床、壁畫和家用電器等等。其中，桌椅和門等可以用簡單的幾何形體如長方體來表示，窗簾可以采用曲線和矩形面進(jìn)行放樣來達(dá)到窗簾起伏褶皺的真實效果。3DSMAX軟件支持以上兩種方法，具有很強(qiáng)的仿真立體效果。

1.2 三維場景漫游中的真實性

虛擬漫游并不能直接為人們的視覺所直接感知，這就需要研究虛擬環(huán)境的視覺、聽覺、力覺以及觸覺等感知信息的合成方法，重點解決合成信息的高保真性和實時性問題，以提高沉浸感。為了增強(qiáng)虛擬場景的真實性，我們會在模型完成的基礎(chǔ)上對其貼圖。貼圖有好多種，為了場景的真實性我們會采取照片貼圖的方法：在現(xiàn)實生活中拍攝，加以處理，然后貼到模型上。可以采用紋理映射和烘焙貼圖技術(shù)，進(jìn)行紋理貼圖來實現(xiàn)場景的真實性。烘焙貼圖技術(shù)也叫Render To Textures，其過程是先把max光照信息渲染成貼圖，再把這個烘焙的圖貼貼到場景中去。這樣光信息就變成了貼圖，不需要CPU再費時間計算了，所以速度極快。由于烘焙前需要對場景進(jìn)行渲染，所以烘焙貼圖技術(shù)對靜態(tài)渲染意義不大，這種技術(shù)主要應(yīng)用與建筑漫游和游戲中。這樣就強(qiáng)加場景的真實性。

1.3 三維虛擬漫游的實時顯示

虛擬漫游注重的是高度逼真和實時漫游，其最引人入勝的根本原因是因為引入了用戶交互，需要動態(tài)計算和動態(tài)生成新的圖形。為了實現(xiàn)比較流暢的用戶交互，在場景制作中不得不降低圖形的逼真度以減少處理時間，系統(tǒng)對模型進(jìn)行優(yōu)化來降低場景的復(fù)雜度，同時可以提高系統(tǒng)實時交互速度。

（1）場景的面數(shù)。場景的面數(shù)以反映場景復(fù)雜的程度，面片數(shù)目越多，場景就越復(fù)雜。當(dāng)模型建好之后難免有些多余的面產(chǎn)生，有些面處于物體內(nèi)部或者在其他面的后面，應(yīng)該刪除這些任何視點都不可見的面片。有些情況也可以對面片進(jìn)行合并，從而有效地減少模型面數(shù)。

（2）實例化復(fù)制。實例化技術(shù)的使用也可以降低場景復(fù)雜度。當(dāng)構(gòu)造多個相同形狀相同屬性的物體時，如桌的四個腳（用長方體表示，即有6個面片），如果采用正常的拷貝手段，每增加一個桌腳，面片的數(shù)目就增加6個面片，所以共增加了18個面片。采用實例化技術(shù)，面片數(shù)仍為6個，所以可以在增加同類物體數(shù)量時不增加面數(shù)來降低復(fù)雜度。

（3）可見性計算。對于大型的場景，可以使用可見性計算和場景分割技術(shù)?？梢娦杂嬎闩c用戶的視點關(guān)系密切，系統(tǒng)僅顯示用戶當(dāng)前能“看見”的場景。當(dāng)用戶僅能看到場景的很少一部分時，由于系統(tǒng)僅顯示相應(yīng)場景，從而大大減少了需顯示的面片數(shù)目。場景分割技術(shù)是將虛擬場景分割成幾個部分，由于人所見到的物體只是整個虛擬環(huán)境中的小部分，因此只需把當(dāng)前視野范圍內(nèi)的物體模型進(jìn)行顯示。這樣極大地減少了模型處理的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)的速度。

2 結(jié)語

隨著三維技術(shù)的不斷發(fā)展，三維場景制作技術(shù)也會更為成熟，為三維虛擬地產(chǎn)漫游的發(fā)展起到關(guān)鍵性的作用。同時，它也會運用到更多領(lǐng)域中，帶給人們不一樣視覺震撼。從以上不難看出，三維技術(shù)在其中起到了很大的作用。地產(chǎn)行業(yè)人也意識到三維技術(shù)的重要性。三維場景制作技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，它的優(yōu)勢也得以體現(xiàn)。三維虛擬漫游技術(shù)的優(yōu)勢在于可以在房產(chǎn)開發(fā)前進(jìn)行全方位宣傳，很好地表達(dá)了開發(fā)商的訴求。在虛擬漫游中利用電腦制作中隨意可調(diào)的鏡頭，進(jìn)行鳥瞰，俯視，穿梭，長距離等任意游覽，提升建筑物的氣勢，虛構(gòu)各種美景氣氛。作為一門新興的、發(fā)展中的技術(shù)，三維虛擬漫游的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹⑶熬笆菑V闊的，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，地產(chǎn)漫游也會日趨完善與進(jìn)步，必將邁向一個新的臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程罡.3dsmax材質(zhì)與貼圖的設(shè)計和制作[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] 覃海川，等.三維動畫項目設(shè)計與制作[M].科學(xué)出版社.

[3] 張凡，等.Photoshop+3ds max游戲場景設(shè)計[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[4] 羅建勤，等.交互式漫游動畫——Virtools+3ds Max虛擬技術(shù)整合[M].中國科學(xué)技術(shù)出版社.