文档介绍：虚拟现实技术的关键技术研究
摘要:本文基于殷商妇好形象复原虚拟系统开发为背景,研究在3DS MAX与virtools软件开发平台下的虚拟现实系统开发的关键技术。
关键词:虚拟现实 3DS MAX 纹理烘培材质贴图交互 virtools
: :A :1007-9416(2011)01-0065-02
基于VR虚拟现实的沉浸性、交互性的特点,以及X络传输速率的制约,如何实时逼真的动态环境是虚拟现实系统能否实现的保证。在利用数字手段对殷商妇好这一形象进行复原的过程中,建模搭建与材质纹理制作中应遵循一个原则:在能够保证视觉对象自然、逼真的前提下,采用正确的单位比例尺设置、逼真的纹理烘焙与映射技术、简便的交互功能设计。这些技术正确实施是虚拟现实系统设计实现的关键技术。
1、单位比例尺的设置
首先是3ds 。当3ds max搭建生成的三维模型*。一般在3ds max搭建三维模型的时候在软件File菜单栏中的Customize
—Units Setup单位设置一栏点选System Unit Setup系统单位按钮进行设置,就可以在3ds max三维软件中进行模型的搭建。
2、3ds max中烘焙技术研究
自然界中的物体表面通常具有特有的表面结构几何特性。我们在建模的过程中如果用面片数量的增加来换取微观细致的表面结构是得不偿失的。3ds max的Rendering to Textures渲染到纹理的模块功能,即常说的Texture Baking贴图烘焙技术,它通过贴图模拟建模的表面纹理几何结构,是一种有效的、简便的改善三维模型真实性的措施,能够避免在三维模型搭建中每个细节用过多的面数来表示,降低模型的复杂度。其目的是为了加强三维模型的真实感,提高三维模型在虚拟交互系统中画面的实时显示速度。
在环境艺术表现中常见的pleteMap和LightingMap烘焙方式是利用贴图来模拟光照和阴影的效果。由于pleteMap和LightingMap在技术效果层面上更多的是表现光线跟踪、光能传递等高级灯光效果。这两种烘焙方式应用到人物形象模型与服饰铠甲复杂的青铜纹饰上,第一不利于简化建模的细节面数,增加交互系统负担;其次模型显得单薄、不厚重而且不具备自然真实感。为了解决这一问题,使人物形象与铠甲纹饰显得厚重而真实。应采用Normal map法线贴图方式。它的原理是对建模表面的像素点法向进行影响变动,从而达到低面数模型上增加结构细节与真实感的作用。它不同于通过灰度贴图来得到细节实际凹凸的信息,Bumo Map只是在Z轴方向上产生凹凸效果,而Normal Map是以红、蓝、绿即RGB三种颜色来模拟X、Y、Z三个轴向上的凹凸效果。法线贴图最大的优势在于将具有高面数细节的模型通过映射烘焙出法线贴图,贴在低端模型的法线贴图通道上,使之拥有真实、细致的表面渲染效果。它的应用可以大大降低渲染时长,并且得到最佳的渲染效果。
3、3DS MAX与virtools软件开发平台下纹理映射技术的正确设置
正确的显示生成贴图,首先需要在给所搭建的模型添加正确的UVap修