毕业设计论文虚拟现实中三维建模的优化实现

1、目录目录摘要摘要.1 1关键词关键词.1 1abstract:abstract:.1 1keykey words:words:.1 11 1 引言引言.2 22 2 multigenmultigen creatorcreator 建模工具软件建模工具软件 .2 23 3 三维建模项目中使用的关键技术三维建模项目中使用的关键技术.4 43.1、实例化技术.43.2、层次细节（lod）技术.53.3、公告牌（billboard）技术 .63.4、自由度技术（dof）.63.5、外部引用模型数据库技术.73.6 阴影技术.84 4 项目设计及实施项目设计及实施.9 94.1 虚拟视景仿真系统的建模流

2、程 .94.2 地形建模.94.3 实体建模.94.4 模型纹理.104.5 模型整合.105 5 建模技术中遇到的难题及解决方案建模技术中遇到的难题及解决方案.11115.1 使用纹理来取代模型细节.115.2 删除冗余多边形.125.3 删除背面多边形.135.4 面片技术.146 6 结束语结束语.14147 7 致谢致谢.15158 8 参考文献参考文献.1515虚拟现实中三维建模的优化实现摘要摘要：为了研究虚拟现实系统在现实中的应用，讨论了基于 multigen creator 建模的关键技术，在此基础上实施了一个少数民族文字“女书”碑林园的视景仿真漫游系统。在建模过程中采用了以纹理

3、代替模型细节、使用面片、删除多边形等技术来优化建模，从而使虚拟仿真系统可以实时高效运行。系统运行结果表明，实例化技术、面片技术、外部引用技术和阴影技术等优化建模技术降低了三维模型的资源开销，提高了虚拟视景仿真系统的渲染效果和运行效率。关键词关键词：虚拟现实；视景仿真；三维建模；面片技术；实例化；外部引用the optimized realization of three-dimensional modeling in visual realityabstract:abstract: in order to study the application of virtual reality sys

4、tem in the reality, the key technologies based on multigen creator are studied, and a virtual cruise system, stele garden of ethnic minority language “nshu”, is realized. during the reality of the system, encountered the problem of system resource which cant be used reasonable, and proposed some met

5、hods to solve the technology problem ,some like use texture to replace the details of models, use patch, cut polygons, so the system can work efficiently. experiment result shows that optimization modeling methods, such as instantiation, patch, external reference and shadow etc, reduce the resources

6、 cost, and enhance rendering effects and running efficiency of system.keykey words:words: virtual reality; visual simulation; three-dimensional modeling; patch; instantiation; external reference1 1 引言引言仿真（simulation）技术或称为模拟技术， 即用一个系统模仿另一个真实系统的技术1。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本

7、方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性的技术，对于推进人类社会的进步具有重要作用。当今，人们对仿真技术的期望也越来越高，过去，人们只用仿真技术来模拟某个物理现象、设备或简单系统；今天，人们要求能用仿真技术来描述复杂系统，这就要求仿真技术需要进一步发展，并吸纳、融合其他相关技术。 虚拟现实（ virtual reality）技术，简称 vr，是 20 世纪 80 年代新崛起的一种综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境虚拟环境，可以逼真地模拟现实世界的事物和环境，人投入到这种环境

8、中，立即有身临其境的感觉，并可亲自操作，自然地与虚拟环境进行交互。 vr 技术主要有三方面的含义：第一，借助于计算机生成的环境是虚幻的；第二，人对这种环境的感觉(视、听、触、嗅等 )是逼真的；第三，人可以通过自然的方法（手动、眼动、口说、其他肢体动作等）与这个环境进行交互，虚拟环境能够实时地作出相应的反应。 虚拟仿真技术2是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物，是一种更高级的仿真技术。虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征，并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体。实体可以是模拟器，也可以是其他的虚拟仿真系统，也

9、可用一些简单的数学模型表示。实体在虚拟环境中相互作用，或与虚拟环境作用，以表现客观世界的真实特征。虚拟仿真技术的这种集成化、虚拟化与网络化的特征，充分满足了现代仿真技术的发展需求。三维建模技术 利用模型再现现实中的环境 、任务和交互事件以达到虚拟显示的效果。为了保护少数民族文化，本文实现了 虚拟“女书”碑林园，通过虚拟仿真漫游系统再现“女书”文化的园林效果，达到传承“女书”文化的目的。 项目实施过程中，由于模型复杂度的增加使得系统资源 开销增大，会影响到虚拟漫游的实时演播效果。本文重点讨论并实施了三维建模的优化技术 ，旨在降低三维模型的资源开销，提高虚拟视景仿真系统的渲染效果和运行效率。2 2

10、 multigenmultigen creatorcreator 建模工具软件建模工具软件multigen creator 系列软件由美国 multigen-paradigm()公司开发，它拥有针对实时应用优化的openflight 数据格式，强大的多边形建模、矢量建模、大面积地形精确生成功能，以及多种专业选项及插件，能高效、最优化地生成实时三维（ rt3d）数据库，并与后续的实时仿真软件紧密结合，在视景仿真、模拟训练、城市仿真、交互式游戏及工程应用、科学可视化等实时仿真领域有着世界领先的地位3。multigen creator 是一个软件包，专门创建用于视景仿真的实时三维模型。creator

11、 使得输入、结构化、修改、创建原型和优化模型数据库更容易。不仅可用于大型的视景仿真，也可用于娱乐游戏环境的创建。本文选用了 multigen creator 软件实施三维建模 ，其软件界面如 图 1 所示。图 1 creator 软件主界面在视景仿真中会用到以下一些元素：1、 实时应用程序此程序控制图形场景、用户如何在场景中移动，以及多种其他在场景中的动态事件。汽车驾驶和飞行动态模型、碰撞检测以及如爆炸等的特殊效果都包含在实时应用程序中。2、 图形生成器（lg）图形生成器，或 ig，是绘制场景的图形硬件。可根据仿真要求的不同而有不同的配置。典型的 ig 是 sgi 的图形系统 indigo i

12、mpacts、reality enginers或 infinite realitys。ig 也可以是一般的 pc 或游戏控制台。 图形生成器的性能多以多边形数 /帧，而不是多边形数 /秒来衡量。根据 ig 硬件平台中的图形、 cpu、带宽性能等， ig 的性能会有很大的差别。术语 “target ig（目标 ig）”用来指仿真运行的特定的 ig 硬件平台。3、 视景数据库4视景数据库是描述用什么、何时以及如何渲染场景的数据。creator 用公开的openflight 格式来存储这些信息。 creator 和 openflight 是双精度的，使得描述复杂物体和非常大面积的地形数据库时能按要求

13、尽可能地精确。4、 建模包5以前，在实时仿真应用中，简单的视景数据库是用基于文本的编辑器、cad系统或特定数码的几何形状来创建的。如今，multigen creator 能够被用来创建视景数据库中每个单独的元素。5、 视觉真实度在视景真实度后面的策略是非常有趣的，常常是视景仿真中被忽略的元素。 高效的模型是指以符合观众希望看到的或体验的基础来设计的，而不是图像的精确度。 真实的感觉来源于符合最终产品或仿真的期望。如果用户发现对既定内容的期望确实有效，所有其他的细节就可以在不影响仿真的前提下减少或去除。 3 3 三维建模项目中使用的关键技术三维建模项目中使用的关键技术3.13.1、实例化技术、实

14、例化技术模型的实例和模型的拷贝看起来是一样的，但实际上实例和拷贝有着本质的区别：拷贝是通过在模型数据库中完全复制模型对象几何体创建的副本，而一个实例是指对模型数据库中某个对象的一个参考副本，仅仅是指向模型数据中模型对象的指针，并没有复制模型对象的几何形体。所以，节省了计算机运行的开销。如果同一物体在场景中被使用多次，也就是说除了空间位置，几何形体和属性都相同，那么可以建立一个模型，在以后的使用过程中采用实例化技术引用该模型即可。对于对称的模型也可以采用实例化技术，这样可以节省大量的硬盘和内存空间。实例化技术是一个简化模型6数据库的有效方法，特别是对于模型数据库中简单的、重复性的模型对象尤其如此

15、7。创建模型对象实例的一般步骤8如下：创建一个新的组节点（实例节点的父节点不能有其他的子节点） ；点击“parent”按钮使新建的组节点作为实例的父节点（按住 alt 并单击该节点即可使之成为父节点） ；选择目标模型对象（即要加载的模型对象） ；打开模型工具箱；单击创建实例工具按钮。 此处应当注意的是，模型对象实例的默认位置与模型对象本身相同，所以在图形视图中并不能立即看到模型对象实例，必须给实例重新进行定位，具体方法如下： 选择实例节点的组节点（不要只选择实例节点） ； 打开操作工具箱； 单击移动工具按钮； 单击移动对话框中的“to point”选项，然后在图形视图中设置目标点； 将实例放置

16、到一个不同位置后，单击“ok”按钮。因为所有实例都是一个原始模型对象的参考，所以在层级视图中选择其中一个实例，全部的实例都会被选中。同样，对其中任意一个实例进行编辑，其结果会影响所有的实例。如果要单独选择某个实例，必须在图形视图中进行。在层级视图中的实例节点是由一个小箭头指向标志的，如图 2 所示：图 2 实例化层级视图3.23.2、层次细节（、层次细节（lodlod）技术）技术lod 是一组代表模型数据库中同一物体而又具有不同的细节程度的模型对象，不同细节程度版本模型的多边形复杂度9也不一样，细节程度越高模型对象所包含的多边形数量也越多10。在 creator 建模中利用 lod 技术具体而

17、言就是，如果视点离物体较远，则使用由多边形数相对较少的低 lod 显示模型对象，随着视点的移动，实时系统会逐渐用越来越复杂的高 lod 代替，反之亦然。因为每一个实时系统能显示的多边形的数目都是有限的，所以使用 lod 技术可以有效提高模型数据库的多边形利用率，在有限的条件下取得最佳的视觉效果。其实 lod 技术是基于我们在观察周围的环境时物体离我们越远越模糊、越近越清晰的常识，也就是说，对于远离我们的环境无需运用太精细的模型去描述它，如果硬要用太细的模型去描述的话反而会造成资源的浪费，同时也不符合我们的观察习惯,还会造成失真，可是说是百害无一利。一般来说，lod 方法11就是按照距离视点的远

18、近而用不同的细节模型来进行描述，如果模型离视点比较远，我们就用比较粗糙一点的lod 模型来进行绘制；而如果模型里视点比较近，我们就用比较精细的 lod 模型来进行绘制（通过设置属性 switch in 和 switch out 来设置模型的可视范围） 。绘制不同lod 模型的方法12有两种：一种是以不断逼近的相似集合体来描述，其核心思想是通过降低无需重点关注的模型的面的数量来形成粗糙的 lod 模型，离视点越远，则所需的面就越少，反之则会需要精细的 lod 模型，所需的面数会比较多；另外一种方法是通过改变纹理的分辨率来形成不同的 lod 模型。具体的操作步骤：在层级视图中选择一个组节点或其他同

19、级别的节点，单击“parent”按钮使其成为当前父节点（亦可按住 alt 然后单击该节点使其成为父节点） ； 单击按钮，打开创建工具箱；如图 3 所示：图 3 创建窗口 单击创建 lod 按钮，就可以创建一个新的 lod 节点，节点创建好后显示蓝色，如图 4 所示：图 4 lod 节点 在 lod 节点下创建或者粘贴一个模型对象，如图 5 所示：图 5 lod 节点模型及对应的层级视图双击 lod 节点以打开 lod 属性窗口，设置“switch in”和“switch out”参数值来定义该 lod 的可视范围。见图 6：图 6 lod 属性窗口重复上面的步骤，可以添加其他的 lod 节点。

20、3.33.3、公告牌（、公告牌（billboardbillboard）技术）技术multigen creator 中的公告牌，是那些模型数据库中可以在实时仿真过程中始终面对视点的多边形，本质是用二维图像来代替三维的实体模型，从而节省大量的资源，进一步提高系统的运行速度。公告牌通常用于创建场景中具有对称性的物体，甚至可以用一个多边形来表现具有大量细节的模型对象。可以使用两个交叉的面来，用两个二维的面来创建整体的三维效果，可以节省大量的资源并较大程度的提高系统运行速度。使用这个技术的多为电线杆，路灯以及树木等物体。3.43.4、自由度技术（、自由度技术（dofdof）在一些视景仿真系统中，需要实现

21、实时互动，比如门或窗户的打开和闭合、阀门的开关等，这就需要由 dof 技术13来实现，dof 节点控制当前树结构下面的所有节点，这个节点的 dof 属性为这个 dof 节点上的所有子节点定义了一个平移和旋转的范围。例如，dof 能够指定一扇门的旋转角度或者是一扇窗打开的水平或直线距离，这样门或窗户就可以只停留在一定的框架内从而以符合逻辑的方式运动。运动范围由局部坐标系统来指定，它所包含的转换被应用于 dof 节点的所有子节点，这确保多自由度的影响自然累加到数据库层次。考虑一条胳膊上的手的情况，当你移动手臂时，手也随着移动，这是因为手这个节点是手臂 dof 节点的子节点。手腕弯曲相对于手臂绕着旋

22、转是因为手腕由一个指定它的移动范围的 dof 节点来控制，而手腕dof 节点是手臂 dof 节点的一个子节点。在阀门的例子中，由于阀门的方向和位置都不一样，所以都由相对坐标来具体指定 dof 节点，以确保阀门转动的方向和旋转轴垂直。3.53.5、外部引用模型数据库技术、外部引用模型数据库技术跟模型对象实例相类似，在一个模型数据库中还对其他模型数据库进行外部引用，也相当于一个指向其他模型数据库的指针，而不需要将其中的模型对象复制粘贴至当前的模型数据库中。通过外部引用，可以有效的降低模型数据库的规模，节省内存空间和存储空间，方便建模操作，提高系统资源的利用率，提升系统运行的顺畅度。外部引用的内容在

23、层级视图中会被放置在外部引用节点中，外部引用节点必须以跟组节点同级别的节点作为父节点，在层级视图中用鼠标左键反复单击外引用节点，可以展开或收回其下级节点，如图 7 所示：图 7 外部引用层级视图跟实例化模型对象不同的是，外部引用的模型对象在当前模型数据库中具有只读属性，也就是不能在当前模型数据库中对外部引用的模型对象进行编辑。但是可以对外部引用进行整体的移动、旋转或者缩放，如果要编辑外部引用的内容，则必须打开该模型数据库本身进行操作，进行的修改会在引用它的模型数据库的图形视图中反映出来。向模型数据库中添加外部引用的一般步骤如下：（1）在层级视图中选择适当的组节点；（2）单击“parent”按钮

24、，将其作为外部引用节点的父节点；（3）选择“file/external reference”菜单命令，弹出图 8 所示对话框：图 8 external reference 窗口（4）在外部引用对话框的“external file name”文本框中输入被引用的模型数据库文件名或单击文件浏览按钮进行选择；（5）点击“read external file”按钮，读入外部引用的模型数据库；（6）设置外部引用的应用变换方式，默认的是“translate/rotate”方式；（7）在图形视图中，用鼠标设置外部引用的位置；（8）如果继续单击鼠标，则会再次引用该模型数据库；（9）如果使用 put 方式，则需

25、要先在外部引用模型上设置三个起始点（from points） ，然后再在模型数据库中设置三个相应的终点（to points） （这个过程类似于使用操作工具箱中的放置工具，但并不能按比例缩放外部引用的模型） ；（10）单击“ok”按钮完成外部引用，或者单击“next”按钮外部引用下一个模型数据库。另外一种常用的外部引用模型数据库的方法是直接在层级视图中，通过创建外部引用节点来进行外部引用操作。具体而言就是，首先选择适当的组节点，然后打开创建工具箱单击创建外部引用工具按钮，在层级视图中双击创建的外部引用节点，可以在外部引用属性窗口中进行方便的选择和设置。3.63.6 阴影技术阴影技术multige

26、n creator 可以给模型加入适当的阴影效果14，凸显模型的真实性，如调整光源的位置改变光照强度等。creator 提供了 flat、lit、gouraud 和 lit gouraud四种阴影的模式，可以按照不同的需求选择适合模型的阴影模式，达到最佳的阴影效果。4 4 项目设计及实施项目设计及实施4.14.1 虚拟视景仿真系统的建模流程虚拟视景仿真系统的建模流程虚拟视景仿真系统的建模流程15如图 9 所示图 9 虚拟视景仿真系统的建模流程4.24.2 地形建模地形建模数字高程模型是指在某种存储高程信息的方法和规格下，在特定的投影面上按照一定的水平/垂直间隔选择地面参考点的三维坐标数据集合。

27、mutilgen creator 提供了功能强大的地形仿真模块（terrain module） ，包括 polymesh、delaunay、terrian culture、triangulation(tct)和 continuous adaptive terrain 等四种不同类型的算法16将各种高程数据转换为地形模型数据库。通过 creator 提供的具有统一界面的地形数据转换工具 ded 文件生成器（ded builder）,可将获取的原始高程数据转化为 creator 专用的ded 格式17。本文使用 polymesh 转换算法。4.34.3 实体建模实体建模creator 拥有优秀的多

28、边形建模工具，可以利用三角形、锥形、圆柱等拼接形成不同的实体模型。多边形建模的过程18如下： 根据实体模型的要求收集数据，到实地去拍摄照片或在网上搜索相关图片，为模型的纹理做好准备工作。 确定整个场景中各个模型的分布情况，并由此确定模型的层次结构。 按照所确定的模型层次结构逐层实体建模，即在各个分文件中创建子模型，再进行模型的整合工作，最终构建出整个园林。 在模型的建设中不可避免的会出现冗余的多边形，致使多边形相互重叠出现反光现象，须删除多余的面以优化整体。 对照模型照片进行模型的纹理处理，从而加强在漫游中的虚拟现实效果。本系统中凉亭的实体模型如图 10 所示。图 10 凉亭实体模型4.44.

29、4 模型纹理模型纹理 纹理技术是将二维图像映射到三维模型的表面，在不增加节点结构的同时获得逼真的视觉效果，这是整个建模过程中的关键步骤19。二维图片处理使用 photoshop 软件，在图片处理过程中必须注意其纹理图像在 x 和 y 方向上的数值必须为 2 的次幂。纹理操作如下：将纹理图片调入纹理调板，选中纹理图片，使用工具箱中的纹理工具（texture）对所选的模型对象进行纹理操作，在纹理的属性窗口中设定纹理的属性值，最常用到的是纹理图片的重复方式，包括 clamp 和 repeat 两种方式。clamp 方式指无论多边形的实际大小是多少，纹理图像只显示一次，如果纹理图像无法覆盖多边形表面，

30、就使用纹理图像的边缘颜色涂抹覆盖的多边形部分。而 repeat 方式则是尽可能的重复显示纹理图像，直至覆盖多边形的表面。两种方式可视具体情况而定，如在纹理女书碑林园的墙体的时候，则是采用repeat 方式将墙体的纹理图片不断的重复直到覆盖整个墙体。而博物馆墙体表面的纹理时则是使用一张纹理图片，不需要对其进行重复。女书园林中的长廊纹理后的效果如图 11 所示。图 11 长廊的纹理效果4.54.5 模型整合模型整合模型整合即按照预先设计的园林场景的大致分布，将子模型放置在合理的位置，生成全局的整体三维效果。本文引入园林地形，然后将地表地貌模型放在相对位置，把各个子模型按照一定的结构组合在一起，形成

31、总体模型提供给场景调用，最后实现系统的视景漫游。在 multigen creator 中，模型的集成是通过外部引用实现的，外部引用是指在一个模型中设置外部参考节点，在节点下能够调用另一个模型的部分或者全部，并且可以重新定义被调用的子模型在空间中的位置。使用外部引用可以让用户直接把其他数据库中的模型引用到该模型中，需要注意的是被引用的数据库20的位置要确定，引用之后不能改变它的存储位置。本系统整合之后的全景仿真效果如图 12 所示。图 12 “女书”碑林园视景仿真系统整合全景效果图5 5 建模技术中遇到的难题及解决方案建模技术中遇到的难题及解决方案任何实时系统的图形硬件，在一个给定的帧频率下都只

32、能对有限数量的多边形进行各种实时的计算处理，这个限制也被称为“多边形预算” 。建模应当力求模型的真实性，真实性的同时就免不了模型构造的复杂度的增加，由各个面组成的模型占用的系统的资源就会增加，如果模型数据库中的多边形数量超出了实时系统的处理能力，那么仿真应用就无法流畅地运行，这就给后续的虚拟仿真系统的漫游带来压力，使得系统在漫游时会变得缓慢，不顺畅。 。所以在不影响视觉效果的前提下，怎样用可能少的多边形来表达尽可能丰富的场景内容，成为三维建模亟需解决的一个难点项目中通过几个有效的方法来解决资源利用率的问题5.15.1 使用纹理来取代模型细节使用纹理来取代模型细节在不使用更多附加多边形的情况下，

33、使用纹理可以从视觉效果上极大地丰富模型细节。图 13 女书园林墙面截图如图 13 所示的实例中，建筑物模型是女书园林模型的围墙部分，该建筑物本身就是一个简单的长方体型几何体，但是在每个面上映射了适当的纹理后，不需要进行每个砖块，每个瓦片的构造，只需要添加图片，建筑物就显得很写实了，砖块和瓦片等细节都有所反映，而没有用到一个额外的多边形，既减少了多边形的数量又使得模型更加真实。图 14 的这个例子则是用纹理来实现了滚动的河水的效果，整体感觉就是流动的河水，减少了很多多边形，给系统带来更大的空间，运行顺畅。图 14 女书园林周围流动的河水对于使用了 lod 技术的模型，用户还可以在不同细节层次的模

34、型上映射不同分辨率的纹理。具体来说，就是在高分辨率细节模型上使用高分辨率的纹理，在低分辨率细节模型上使用低分辨率的纹理。这样，模型在不同细节层次之间进行转变的时候就会自动地使用不同分辨率的纹理。一般地，当视点在 3m 左右观察模型时，模型纹理的分辨率大约为每纹素（texel）0.005m，而当视点在 100m 左右时，模型纹理的分辨率只需每纹素（texel）0.164m 即可。使用 lod 模型配合多分辨率的纹理，可以有效减少系统所绘制的多边形数量，从而减少对系统资源的占有量，达到提高系统运行速度的目的。5.25.2 删除冗余多边形删除冗余多边形可以通过手动去删除模型数据库中不易察觉的冗余多边

35、形来减少数据库中总的多边形的数量，这些冗余的多边形主要指那些在实时仿真运行的过程中始终不会被显示出来的多边形，包括模型几何体内部的多边形、一些过度的模型细节河北其他多边形完全遮蔽的多边形等。图 15 是一个靠在墙面上的房屋，在墙面的那边是不被观察点看到的，这时就可以手动删除这些冗余的多边形。图 15 女书园林中画轩除了凭借自己经验进行手动删除外，还可以使用 virtue 3d 公司出品的 vsimplify 之类的第三方工具来自动对模型多边形进行自定义的精简。使用这个工具，可以在保留原有模型多边形各种属性的基础上按照指定的百分比对模型进行简化。vsimplify 相当于creator 的一个插

36、件，调用它的命令经常出现在 lod 菜单中。5.35.3 删除背面多边形删除背面多边形在模型数据库的图形视图中，creator 会自动剔出模型的背面，而只显示模型的前面（即法向面对视点的多边形） 。对于实时系统而言，在建立模型数据库时就删除模型的背面多边形有助于减少系统的绘制时间。例如在女书园林视景仿真系统中，整个地面下的多边形，以及无法进入的房屋内部的多边形，实时系统只需绘制出地面表层以及建筑物的外围即可，而内墙面，甚至包括建筑物的地面都不需要被渲染出来，所以可以将它们从模型数据库中安全删除。如果仿真效果需要显示多边形的两个面，可以使用面节点的双面显示选项，用户可以在图 16 所示的面节点属

37、性对话框中方便进行设置，双面显示的多边形的正面和背面共享色彩、材质、纹理等所有属性。图 16 面节点属性对话框但是，对于类似建筑物内部的仿真引用而言，使用双面渲染多边形就可能达不到预想的效果，因为往往室内和室外的多边形会使用不同的纹理。对这样的情况，可以选择多边形的前面，复制后将其反转代表内部的多边形，从而可以使用不同的面属性来获得更逼真的效果。当然，这样共面的两个多边形可能会导致实时仿真过程中的深度冲突现象，所以最好将它们分开适当的距离。5.45.4 面片技术面片技术在三维建模中会遇到某些模型细节要求很高的建筑模型，例如“女书”园林漫游系统中四面环绕的大山，若按照普通的方法，该模型要进行多层

38、次的构建，包括山的起伏，菱角的实现等相关问题，最重要的是，模型很大，细节实现之后，模型对资源的利用率很高，达到整个系统资源的 40%左右，系统运行缓慢，显然这样实施的系统在运行后效率会很低。面片21技术其实是公告牌技术的扩展，就是通过一个面来实现所有效果，主要的思想就是利用观察者在不同观察角度所看到的效果不同。系统中观察者的角度设置的是正常人的身高，也就是说在这个角度观察到的东西即实际出来的效果。即在场景的四周设置围栏，贴上山体的纹理图片，用几个面代替了大量的山体面，从而大大节省模型占用的内存和磁盘空间，方便了建模的操作，有效地降低了模型数据库的规模，而且在视觉效果上丝毫不逊色于完整的山体构建

39、，增加真实性。模型实际外貌如图17 所示（高空观看） ，观察者观看效果如图 18 所示： 图 17 山体模型构建图 图 18 山体效果图6 6 结束语结束语本文在项目的开发过程中，研究了三维建模的关键技术和优化方案，采用了优化建模策略，有效地减少了模型占用的存储空间，提高了系统的实时响应速度。少数民族文字“女书”碑林园视景仿真漫游系统的运行结果表明，优化的建模技术有效地提高了系统的运算速度，增强了渲染效果，为系统的真实性和实时性奠定了基础。7 7 致谢致谢时光飞逝，四年的大学生活在这个季节即将划上一个句号，而我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。这四年的时光是我人生中一个不可磨灭的

40、印记，奋斗过也收获过，在论文即将付梓之际，思绪万千，感慨良多。从论文的选题到顺利完成，一直都离不开诸多良师益友和同学的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意。我的论文是在童小念老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，从题目的选择到论文的最终定稿，童老师都给予了我细心的指导和不懈的支持。童老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，朴实无华、平易近人的人格魅力都对我影响深远，她循循善诱的教导和不拘一格的思路给予了我无限的启迪。虽然和童老师接触的时间不算太长，但我从她身上学到的东西却受用终生，再次感谢童老师在论文的完成过程中为我指点迷津以及热忱的鼓励。在此，谨向童老师表示崇高的敬

41、意和衷心的感谢。此外，我还要感谢我的父母，在我最迷茫最失落的时候，给了我希望和力量；在我最难过的时候，给了我安慰；在我最无助的时候，给了我支持；在我最失望的时候，给了我信心。是父母的支持和鼓励，让我战胜了一切困难，勇往直前。在未来的日子里，我也一定会继续努力，不辜负父母对我的殷切希望，将来好好孝敬他们，回报他们。再次对他们说一声“谢谢，您们辛苦了” 。又到了一段学习的尾声，学习的过程无处不在，我愿意永远做一个赶路的行者，勇往直前，在属于自己的舞台上演绎自己的精彩。对于培养了成千上万学子的中南民大来说，我只是一个过客，但对我来说，民大已经融入了我的人生，感谢民大给予了我一个很好的学习平台，感谢四

42、年来给予我学习上和生活上提供帮助的所有老师和同学，让我在求学的路上不断变成一个智者。我的人生即将进入另一个阶段，但我永远不会忘记“笃信好学，自然宽和”！8 8 参考文献参考文献1 金伟新，基于 multigen vega 和 creator 的视景仿真j,系统仿真技术及其应用,2005,7:112-1142 宁翔，浅议虚拟现实技术的应用j，商场现代化，2008，(36):127.3 王延红、杨平利、仇小鹏、陈晖，仿真建模软件 creator 的应用技术j，计算机仿真，2005，22(7):179-181.4 耿维忠，基于 creator 和 vega 的视景仿真系统的研究与实现j,东华大学学报，2010,