基于3DMAX與VRP的虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王浩

摘 要 隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)科技水平的日益提高，虛擬現(xiàn)實(shí)漸漸地融入了我們的生活，作為一個(gè)教育古國，虛擬現(xiàn)實(shí)和教學(xué)的結(jié)合顯得尤為重要，本文章重點(diǎn)介紹了關(guān)于虛擬教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)，并深入探討關(guān)于3DMAX這種三維建模軟件的使用與VRP的結(jié)合來開發(fā)虛擬教學(xué)演示。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí) 教學(xué)系統(tǒng) 三維建模 教學(xué)演示

0引言

虛擬現(xiàn)實(shí)亦作虛擬實(shí)境簡(jiǎn)稱VR，是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供多種傳感設(shè)備關(guān)于用戶視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身歷其境一般。3DMAX是一款專業(yè)的建模軟件，可以做出高精度的復(fù)雜模型。更主要的是它可以和大多數(shù)虛擬交互軟件建立連接，從而達(dá)到虛擬場(chǎng)景制作的功能。

1攝像機(jī)虛擬演示系統(tǒng)流程綜述

首先是素材的采集，用真實(shí)的攝像機(jī)照片做出它的三維虛擬仿真模型，通過3DMAX的多邊形建模工具將攝像機(jī)的高精度模型創(chuàng)建后，再用Photoshop、Uvlayout等輔助軟件對(duì)其進(jìn)行UV展開、繪制貼圖，攝像機(jī)的模型、材質(zhì)及其動(dòng)畫制作完成。動(dòng)畫的特效需要在Premiere中完成，其中包括轉(zhuǎn)場(chǎng)和音效。一些需要顯示在UI界面的圖片素材同樣需要Photoshop處理，這樣，前期的素材準(zhǔn)備完畢。接下來就是把所有的素材導(dǎo)入到VRP中，再通過后期的編程，界面的設(shè)計(jì)，程序的編譯與發(fā)布，最終攝像機(jī)的虛擬教學(xué)演示系統(tǒng)完成。

2 3DMAX建模

本系統(tǒng)的攝像機(jī)模型建立過程采用的是多邊形建模的方法，通過加線、剪切、焊接等操作，對(duì)模型進(jìn)行精細(xì)的制作。模型完成后，用UVLayout對(duì)其進(jìn)行展UV，UV展好后用Photoshop對(duì)模型表面的貼圖進(jìn)行繪制。然后再將貼圖賦給模型。

首先在3Dmax透視圖中建立一個(gè)多邊形，將其轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形，之后通過控制面板對(duì)其進(jìn)行環(huán)形選擇、焊接邊、點(diǎn)、倒角等命令的操作，之后可以為其添加其他修改命令。如圖2為制作完成的模型。

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間制作完成的模型只有它的默認(rèn)材質(zhì)，但是為了模型更加真實(shí)，需要對(duì)它進(jìn)行貼圖，在貼圖之前，就要對(duì)模型進(jìn)行展UV操作，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤?？紤]到之后要和VRP進(jìn)行場(chǎng)景合成，所以貼圖的種類要格外注意，因?yàn)?Dmax中大部分材質(zhì)效果在VRP中并不支持，因此本模型材質(zhì)貼圖主要是漫反射貼圖和法線貼圖。

3 VR-Platform操作

Vrp是國產(chǎn)軟件，因此在進(jìn)行交互界面設(shè)計(jì)時(shí)是中文操做，非常的便捷。并且VRP支持多個(gè)版本的max軟件，方便模型的導(dǎo)入，模型導(dǎo)入后，對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行烘焙和動(dòng)畫進(jìn)行編輯，界面有按鈕，可以添加鼠標(biāo)事件，觸發(fā)相應(yīng)的腳本，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行操作，比如分解攝像機(jī)模型，進(jìn)行查看、瀏覽攝像機(jī)、攝像機(jī)各類按鈕的操作演示等?？梢酝ㄟ^編寫各類腳本，來達(dá)到你想要的功能。

4結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)不僅在游戲的領(lǐng)域上起作用，而且在教育上也起著很大的作用，用來做虛擬演示可以使學(xué)習(xí)者更好的學(xué)習(xí)，通過交互功能讓人親身感受教育，使用戶沉浸在學(xué)習(xí)的快樂中。通過本攝像機(jī)虛擬教學(xué)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以看出技術(shù)與教育是離不開的，虛擬現(xiàn)實(shí)的優(yōu)點(diǎn)是本系統(tǒng)開發(fā)成功的前提，今后教學(xué)和虛擬現(xiàn)實(shí)會(huì)聯(lián)系的更加緊密，兩者相輔相成從而達(dá)到教學(xué)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬思群，李莎莎，楊巍，林寶聚.基于3Ds Max及VRP的高速列車VR系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)仿真，2013，01：1-4.

[2] 顏穎.基于3dmax和VRP的虛擬現(xiàn)實(shí)研究[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，04：57-59.

[3] 郎毅.3DMAX軟件的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[J].青春歲月，2013，11：84.