古建筑精细三维模型制作及虚拟现实系统的实现

模 与可视化［ Ｍ］ ． 武汉： 武汉大学 出版社 ， ２ ０ ０ ４ ． ４ 陈楚 ， 周奎 ， 段有林． 基 于 １： ５ ０ ０地形 图制作三维 地形模 型方 法探 讨［ Ｊ ］ ． 城市勘测 ， ２ ０ １ ２ ， ２ ： ５ ７ —５ ９ ．
５ 刘旭 春 ， 丁延辉． 三维激光扫描技术在古建筑保护 中的应 用［ Ｊ ］ ． 测 绘工程 ， ２ ０ ０ ６ ， １ ５ （ １ ） ： ３ ３ ６ —３ ３ ７ ．
ＣＡＩ Ｚｈ ｅ ｎ — ｎ ｉ ｎ ｇ，ＮＩ Ｙａ ｏ
（ Ｎａ ｎ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｓ ｕ ｒ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ＆ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃｏ ． ， Ｌｔ ｄ，Ｎａ ｎ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ ２ ６ ０ ０ ６ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
我们 利 用 Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ３ Ｄ场 景 编 辑器 添 加 功 能 按
钮， 采 用其 内嵌 脚 本 开 发 一 些 交 互 式 功 能 ， 最 后 打 包上 传服 务 器 。在 网页 中 添 加 简 单 的 调 用 接 口函 数， 即 实 现 了基 于 Ｂ ／ Ｓ 方 式 的 古 建 筑 虚 拟 现 实
系统 。
响 。应 该尽 可能 减 少模 型 三角 面 的使 用 ， 并 删 除 不 必 要 的模 型分 段 。也 可 以使 用 Ｌ ＯＤ（ Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｏｆ Ｄｅ — ｔ ａ ｉ ｌ ） 方式 ， 制 作 不 同精 细程 度 的模 型 ， 通 过距 离摄 像 机 的远 近不 同切 换使 用精 度不 同的模 型 。 ＿ ｌ ７ ］ 场 景烘 焙能 够 将 光 照信 息 保 存 在 一 张 贴 图 中 ，
通 过贴 图 来 表 现 阴影 和 光 照 。 因 为 不 需 进 行 实 时
５ 结
语
随着 近几 年计 算 机 技 术 的 发展 ， 虚 拟 现 实 表现
运算 光 照和 阴影 ， 对 于 提 高场 景 运 行 速 度 也 有 很 大
的帮助 。
效 果不 断提 升 ， 虚 拟现 实 软 件 制 作 的 场 景 可 以 和动
第１ 期
才震 宁等 ： 古建筑精细三维模型制作及虚拟现实 系统 的实现
３ ７
６所 示 。 在 Ｐ ｏ ｌ ｙ ｗｏ ｒ ｋ ｓ中 进 行 少 量 编 辑 后 导 出 ３ Ｄ ｓ Ｍａ ｘ可 接收 的 ０Ｂ Ｊ 格式 。 ＿ ６ ］ 在 ３ Ｄｓ Ｍａ ｘ中对 模
源自文库
制， 减 少模 型数 据 量 ， 梁、 柱、 枋、 椽 等 重 复 构 件 都 可 使用 该方 法进 行搭 建 。我们 将 ３ Ｄｓ Ｍａ ｘ动 画相机 直 接导 人 Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ３ Ｄ， 实现按 照特定顺序 、 条 件 触 发 播放 功能 ； 并 添加 了角 色 、 天空盒 、 光晕 、 动 态水 面 、 背景 音乐 、 解说 词 等 ， 实 现 了逼 真 的场 景浏 览 功 能 ，
参 考文 献
１ 程小武 ， 尤翔 ， 周估． 古建 筑测绘 成果 的计算 机数 字 图像 表现［ Ｊ ］ ． 计算机应用与软件 ， ２ ０ ０ ５ ， ２ ３ （ １ １ ） ： １ ３ ９ ～１ ４ １ ． ２ 张莹． 三维建筑表现 在景观设计 中的应 用研究 ［ Ｄ］ ． 哈尔 滨： 哈尔滨 师范大学 ， ２ ０ １ ２ ． ３ 李清泉 ， 杨必胜 ， 史文 中等． 三维空间数据 的实时 获取 、 建
如 图 ８所 示 。
型进行 修补 、 贴 图 和烘焙 ， 如图 ７ 所示 。
３ ． ２ ． ５ 场景优 化及 烘焙
场 景模 型制 作 完 成 之后 ， 需 要对 场 景 进 行 三 角
面优化 。主 流虚 拟 现 实 引 擎 对 模 型 三 角 面 数 量 有
严 格 的要求 ， 过 多 的三 角 面 数 量 和过 大 的贴 图尺 寸 都会 对 虚 拟 现 实 场 景 的运 行 流 畅度 带 来 很 大 的 影
ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ３ Ｄ， 其 提供 了场 景 编 辑 器 、 二 次 开发 工具 和 服
务端 引擎 ， 可 实 现单 机 、 ｃ ／ ｓ和 Ｂ ／ Ｓ多 种 虚 拟 现 实 软件 系 统 。利 用 Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ３ Ｄ 自带 导 出 插 件 ， 直 接 从 ３ Ｄｓ Ｍａ ｘ中导 出模 型至 场景 编辑 器 。
画短片 相媲 美 ， 而虚 拟 现 实 具 有 动 画 不具 备 的交 互 性 展示 手段 。通 过 虚 拟 现 实 系 统 的应 用 ， 古 建筑 测
４ 虚拟现实 系统的实现
虚 拟现 实 系 统 软 件 较 多 ， 此 项 目选 用 了 Ｃ ｏ ｎ —
绘成果可以更加直观 、 立体 的展示 ， 给操 作者带来 身 临其 境 的沉浸 感受 。
图 ８ 天宁寺行走浏览截图
优化 ［ Ｊ ］ ． 计算 机与数字工程 ， ２ ０ ０ ８ ， １ １ ： １ ６ ８—１ ６ ９ ．
在Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ３ Ｄ 场 景 编 辑 器 中 将 相 同 构 件 复
Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ３ Ｄ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ ｏ ｆ Ａｎｃ ｉ ｅ ｎｔ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｒｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｗ ｏ ｒ ｋｆ ｌ ｏ ｗ
６ Ｐ ｏ ｌ ｙ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ Ｂ ｅ ｇ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｓ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ ｒ Ｍ］ ．Ｃ ａ ｎ ａ ｄ ａ ： Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ Ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ
Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ｉ ｎ ｃ ． ， ２ ０ ０ ７ ．
７ 梁宏 宝 ， 程其超． 基 于 Ｖｉ ｒ ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ的虚 拟 化 工 厂 三 维 模 型 的