探析虚拟现实三维建模技术

1、探析虚拟现实三维建模技术摘要：三维建模技术在虚拟现实系统中有着重要价值，经过三维建模实现了虚 拟现实情境的构建，推动虚拟现实设备功能的实现。基于此，本文先简单介绍了 虚拟现实技术以及三维建模技术，并详细研究了三维建模技术的应用。以期能够 梳理三维建模技术应用现状，为未来发展方向提供一定参考。关键词：虚拟现实技术；三维建模技术；传感器技术引言：虚拟现实技术作为现代仿真技术的重要内容，是一门交叉学科的技术领域，虚拟现实技 术通过使用传感设备、模拟环境等，给人们提供真实的情境，带给人们触觉、视觉、听觉等 感知，达到对应的目的。在虚拟现实系统中，三维建模技术发挥着重要作用，是实现虚拟现 实情境的基础技

2、术。因此研究三维建模技术，能够梳理应用现状，为后续研究奠定基础。一、虚拟现实技术虚拟现实技术常出现于VR眼镜中，通过佩戴眼镜，在眼前可呈现出屏幕，声音能够通 过耳机传送。在视频游戏中通过虚拟现实系统传送振动以及触感，能够让人们感到身临其境。 虚拟现实是指远程或利用虚拟制品给用户提供一个仿真环境，让人们获得逼真的体验。虚拟 现实已经受到了人们的广泛关注，近几年虚拟现实技术逐渐从游戏领域，拓展至心理治疗、 购物等多个领域中。心理治疗模拟器的开发，丰富了心理治疗师的治疗手段。虚拟现实设备 的应用，能够让患者进入特定情境中，有助于帮助患者放松心情，减轻心理压力，以达到良 好的心理治疗目的。虚拟现实设备

3、结合脑电波、图像生成等设备，能够进一步丰富人的体验， 带领人们进入真实的情境中，达到对应的目的。如今科学技术快速发展，虚拟现实系统的建 设和丰富已经成为当下热门话题，三维建模技术是实现虚拟现实系统的基础技术，为提高虚 拟现实系统真实有效性，还需要重视基础技术的应用。二、三维建模技术三维建模技术在虚拟现实场景的中的应用，决定着系统整体质量和真实性。一般情况下， 通过对场景还原的真实性、显示速度、精确度以及操作效率的评价，形成对三维建模的评价。 三维建模的基础在于物理建模和几何建模，并进一步发展出行为建模，共同应用于虚拟现实 环境中。首先几何建模作为虚拟现实技术的基础部分，使用计算机控制输出几何实

4、体，对物 体属性进行描述，决定着实景图质量。物理建模将生活复杂问题抽象化、简单化处理，使用 物理学和计算机知识进行设计1。在应用过程中，物理建模方法能够进行静态远景的分析， 实现动态物体的建模。行为建模主要作用在于赋予无生命物体动作和行为，赋予虚拟形象行 为能力。行为建模也是虚拟现实情境的关键，若没有行为建模，虚拟现实情境将变成固态影 像，无法达到仿真效果。三、基于虚拟现实技术的三维建模技术（一）3DMAX软件和VRML语言目前领域内最具代表性的3DMAX软件，具有强大的建模功能，能够在游戏开发中广泛 应用。3DMAX软件已经具备了自身独特的设计理念，软件能够在三维建模中快速确定设计逻 辑，从

5、而提高设计质量。使用3DMAX模型进行动画角色的处理，能够一同使用脚本、布线、 表达式等工具，虚拟现实模型作为重要解算器，能够提高设计的交互性，成为一个灵活实用 的动画系统，模型节点可随意在3D空间移动。VRML是一种虚拟现实语言，是文件格式，可 以至3D模型表面颜色、纹理、透明度等。URL可以和图形组件关联，方便于用户点击组件， 网络服务器可从网络中获取VRML文件。在虚拟现实空间中，人们可以和动画、照明以及声 音等进行交互。VRML文件使用纯文本格式，采取zip压缩，便于在互联网中传输，3D建模 程序能够使用VRML格式对对象和场景进行保存。（二）支持向量机技术支持向量机表示从训练数据建立

6、函数，训练数据涵盖输入对象和输出对象。开发虚拟环 境包括网络技术、人工智能技术、并行处理技术、高性能计算技术等多种技术，开发过程复 杂。为保证虚拟现实情境的交互性和逼真性，其结构应当包括：（1）虚拟环境生成系统， 用于实时形成图像。（2）定位跟踪系统，用户对参与者进行定位，并跟踪参与者的动作。（3）网络接口，能够满足多个用户之间的交互。（4）沉浸式显示系统，包括PowerWall、 CAVE等设备，能够提供显示画像。（6）音效设备，能够提供立体音乐，便于参与者判断空 间的位置。（7）触觉系统，能够提供给参与者感知力以及压力。经过对函数的学习，能够 对新对象输出进行预测。支持向量机技术能够有效对

7、输入量分类。支持向量机作为线性分类 器，分类函数可作为平面，实现高度泛化，在学习函数和数据训练中，将未知数据排除，在 虚拟现实设备正确识别图像，将信号转变为人可以识别的信号。（三）识别技术机器学习是通过识别技术实现的，识别系统经过原始数据训练，预测未知模式。在数据 库中机器学习、模式识别以及数据挖掘等领域互相连接，很多内容重复。这些领域是从人工 智能和统计学中演变而来，经过互相整合，其逻辑越来越相似。模式识别技术使用标签进行 分类，将输入值进行分类储存，如将人的口令转变为信号，进行保存。模式识别算法最根本 目的在于提供一个合理答案，经过模式匹配算法，能够在模式输入中找到最精确的匹配，在 数据库

8、中找到给定类型模式。匹配算法使用识别技术算法，精准高效地完成信号之间的转换。（四）传感器技术传感器设备包括传感器接头、连接电缆、电缆连接器，设置在电缆一端，并和传感器接 头连接。若环境介质改变，可能受到振动或者温度发生改变时，传感光纤经过时，光波相位 发生变化2。对传感光纤进行相位调制，检测段处能够观察环境变化的影响。将材料进行均 匀连续体处理，由表面频率和外部介质描述，对于电子表面离子体的描述，需要导体介电常 数为负，其大小要超过电介质大小。（五）实际应用总体而言，在虚拟现实情境中，三维建模技术的应用，主要用于数据采集、预处理数据、 创建模型、优化场景等方面。先使用3DMAX软件建立天空等景

9、象的模型，使用不同几何元 素，并通过映射方式呈现天气、光线、树木等元素。在设计远景上要突出远近景物的层次感， 可使用多个几何体构建层次感，以节段过渡方式呈现远近关系。建构场景实体包括动态实体 和静态实体。建构静态模型要使用建筑图纸获取建筑物尺寸、三视图以及纹理信息等。将每 部分缩小至最小单位，拆分组合形成完整的模型。动态模型则根据视频资料，模仿事物动态 特征，遵守运动规律进行处理。结论：综上所述，如今虚拟现实技术已经广泛应用于航空、医疗、教育等各个领域中，提高了 社会的便捷性，成为一种重要工具。目前我国正不断探索虚拟现实技术的多元化和功能性， 更要重视三维建模技术的应用，不断提高虚拟现实情境的建构质量，实现价值最大化，推动 科技的发展。参考文献：