淺談三維技術的應用

摘 要：三維立體性，簡直讓人觸手可及，呼之欲出的立體逼真感，給人們帶來強烈的視覺沖擊，越來越廣泛的應用在各行各業中。本文主要從三維媒體，3D打印，三維軟件，三維測量四個方面介紹。

關鍵詞：三維技術；三維媒體；3D打印；三維軟件；三維測量：應用

三維，也叫3-dimension，三維是由一維和二維所組成的，二維即只存在兩個方向的交錯，將一個二維和一個一維疊合在一起就得到了三維。三維由空間坐標軸的三個軸組成，即x軸、y軸、z軸，其中x表示左右空間，y表示上下空間，z表示前后空間，這樣就形成了人的視覺立體感。物理上的三維一般指長、寬、高。三維最大的特點是具有立體性，簡直讓人觸手可及，呼之欲出的立體逼真感，給人們帶來強烈的視覺沖擊，讓人流連忘返、不忍離去，給人眼很大的視覺沖擊力。由此掀起了一股三維風暴，沖擊著全球的各行各業。主要表現在三維媒體，三維打印，三維軟件，三維測量等方面。

隨著全球傳媒事業的發展，三維媒體技術發展逐漸成熟，人們的生活越來越離不開它。三位媒體技術的表現形勢多樣，主要以三維動畫，三維廣告，三維虛擬等方面。三維動畫，，是隨著計算機軟硬件技術的發展而產生的一門新興技術。該軟件首先在計算機中建立一個虛擬的世界，設計師在這個虛擬的三維世界中按照要表現的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據要求設定模型的運動軌跡、虛擬攝影機的運動和其它動畫參數，最后按要求為模型覆上特定的材質，并打上燈光，讓計算機自動運算，生成最后的畫面。由于三維動畫的精確性、真實性和無限可操作性，被廣泛應用于醫學、教育、軍事、娛樂等諸多領域。

相對于實拍廣告，三維廣告能夠完成實拍不能完成的鏡頭，制作不受天氣季節等因素影響對制作人員的技術要求較高可修改性較強，可以實拍有危險性的鏡頭，畫面表現力沒有攝影設備的物理限制。在眾多的廣告公司，廣告裝飾部，電腦圖像設計室等等的行業中，有常見的產品包裝設計、企業形象設計、燈箱招牌廣告項目。廣告市場的新媒體、新視野、新潮流 立體廣告及動畫廣告的出現將是廣告行業最為亮麗的風景線，為企業宣傳提供新的視野，也為廣告公司提供新的商業機會。立體視覺的廣告畫面簡直讓人觸手可及；呼之欲出的立體逼真感，給人們帶來強烈的視覺沖擊，讓人流連忘返、不忍離去的廣告效應。

三維虛擬英文名為Virtual Reality，簡稱VR技術。虛擬現實的最大特點是用戶可以與虛擬環境進行人機交互，將被動式觀看變成更逼真地體驗互動，應用在房地產領域的“售樓寶”.360度實景、虛擬漫游技術已在網上看房、房產建筑動畫片、虛擬樓盤電子樓書、虛擬現實演播室、虛擬現實舞臺、虛擬場景、虛擬寫字樓、虛擬營業廳、虛擬商業空間、三維虛擬選房、虛擬酒店、虛擬現實環境表現等諸多項目中采用。

隨著3D打印機技術的進一步成熟，3D打印已經成為一種潮流，并開始廣泛應用在設計領域，尤其是工業設計，數碼產品開模等，可以在數小時內完成一個模具的打印，節約了很多產品到市場的開發時間。3D 打印機可以用各種原料打印三維模型，使用3D 輔助設計軟件，工程師設計出一個模型或原型之后，無論設計的是一所房子還是人工心臟瓣膜，之后通過相關公司生產3D打印機進行打印，打印的原料可以是有機或者無機的的材料，例如、塑料、甚至是人體器官，不同的打印機廠商所提供的打印材質不同，打印的原料可以是有機或者無機的材料。

當前常用三維軟件應用很多，不同行業有不同的軟件，各種三維軟件各有所長可根據工作需要選擇。使用 Think Design，你可以自由發揮你的創造力和想象力從事流行的超現代造型設計。Think Design 是一款旗艦 CAD 產品，定位于需要 3D 設計、加強的零件建模、2D/3D 透視、全功能的 2D 矢量繪圖能力的中型制造商。集成零件裝配表，增強的大型裝配管理工具和產品生命周期工具。Maya是一個包含了許多各種內容的巨大的軟件程序。Maya的工作流程非常得直截了當，與其它的三維程序也沒有太大的區別。只需要熟悉一至兩個星期，你就會適應Maya的工作環境，因而可以更深一步的探究Maya的各種高級功能，比如節點結構和Mel腳本等。Softimage/XSI是一款巨型軟件。它更適合那些團隊合作式的制作環境，而不是那些個人藝術家。XSI將電腦的三維動畫虛擬能力推向了極至，是最佳的動畫工具，是制作電影，廣告，3D，建筑表現等方面的強力工具。Blender是一款開源免費的跨平臺全能三維動畫制作軟件，提供從建模、動畫、材質、渲染、到音頻處理、視頻剪輯等一系列動畫短片制作解決方案，其內置綠屏摳像、攝像機反向跟蹤、遮罩處理、后期結點合成等高級影視解決方案。同時還內置有卡通描邊（Free Style）和基于 GPU 技術 Cycles 渲染器。

三維測量在全球的國民經濟發展中的作用越來越大，表現在三維激光掃描技術、三維尺寸技術、3D圖像測量技術等。三維激光測量技術的出現和發展為空間三維信息的獲取提供了全新的技術手段，為信息數字化發展提供了必要的生存條件。隨著三維激光掃描測量裝置在精度、速度、易操作性、輕便、抗干擾能力等性能方面的提升及價格的逐步下降，它在測繪領域成為研究的熱點，應用領域不斷擴展，逐步成為快速獲取空間實體三維模型的主要方式之一。激光三維掃描技術目前已被應用于工程測量領域，與傳統測繪方法相比，其數據具有立體、精準、高密度的特點，同時測量過程高效、安全，測繪數據經處理后可導入 BIM 工程設計軟件。因此可預見對具有一定復雜度或對其測量具有一定危險性的既有建筑，在改造前使用激光三維掃描技術對其進行測量，將成為工程行業的趨勢。三維尺寸測量技術是現代制造業的關鍵基礎技術之一，尤其是汽車制造行業，從沖壓模具到焊裝夾具直至最終產品的檢測，都離不開三維尺寸測量技術，隨著計算機視覺技術的不斷發展，立體視覺技術得到了越來越廣泛的應用，在立體視覺中，最重要的就是基于雙目立體視覺原理的三維立體重建，其機理類似于人眼的視覺機制，首先由1個攝像機從不同的角度獲取周圍景物的兩幅數字圖像，然后由計算機重建周圍景物的三維形狀與位置。3D圖像測量技術，簡而言之，即可分為輸入、處理、輸出三部分的研究：將現實的各種信息通過傳感器等設備轉化成圖像數據；通過模式識別、圖像處理等方式提取出其中的有用信息；最后將輸出的結果通過3DCG、3DTV等方式直觀表現出來。

三維技術在現今社會發展有著無可比擬的優勢，通過它可以快速獲取并制作復雜目標體的三維信息。從目前三維技術的發展現狀看，其應用前景廣闊，但同時對其也要有客觀的認識，不可將其作用無限放大，畢竟它只是一種先進的工具，對三維動畫設計、三維產品制作三維軟件開發及三維空間信息獲取的才是最終目的，而這一步還是需要依靠人的智慧以及其它科學技術知識的支持。

參考文獻

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作者簡介

賀玉芳（1994-），女，漢，陜西省榆林市，本科，長安大學。