述可视化三维模型的建模实例

更新时间:2024-02-11 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5291 浏览:18042

1.技术路线

由于部队“直线加方块”的生活特殊性,部队营房建设相对居民生活小区来说,要规则很多.由于部队保密的规定,不能实地完成数据采集任务,住宿楼、办公楼、训练场地的基本数据以我校北区海军楼为主体.在纹理制作过程中,结合使用了photoshop8.0等相应软件.

2.建模过程

对于一个全新的模型数据库来说,用户需要确定一些关于数据库的基本参数来决定它的大小和范围.

(1)用File/New命令创建一个新的文档aaaa.flt;

(2)将窗口边缘向上拉伸使视图分割为模型视图和层级视图;

(3)打开Info/Preferences面板,点击Flight tab按钮.将默认的单位设置为“Meters”,点击“OK”按钮并关闭面板,所有单位都变为“米”;

(4)打开View panel并为网格设置合适的参数.参数大小可根据需要自行调整;

(5)在层级视图中,按下Alt键同时单击g2节点,将g2设置为父节点,选择g2,按Ctrl+J键将其改名为“aaaa”,则所有新建立的模型都将附属于这一父节点或它的子节点;

(6)这时视图如下图所示.将view视图拖到一边以备用.

2.1 地形建模

由于受视角范围限制,场景的可视范围比较小,所以地面仿真对地形模型的精度要求就比较高,同时也需要更加精细、更加逼真的地物模型和特征模型.标准的数字地面高程模型DEM,或者其他类型的地形数据必须转换成DED格式才能被Creator读取,继而为创建地形模型数据库所使用.另外,Creator还提供了功能强大的DED数据文件生成器,以用于灵活创建数字高程数据.对于原始地形数据损坏导致DED无法获取的情况,还可以通过地形模型数据库生成相应的DED数据文件.

由于本论文所建造的可视化军营模型以生活区为主,考虑到生活区域地表起伏变化不大,故将地形设置为平面.

2.2 房屋等地物建模

对于所建的可视化模型而言,房屋等实体建模相对容易.我们只需要测出房屋的长、宽后使用平面工具箱中的多边形或者矩形工具,画出该实体底面,再使用几何体工具箱中的拉升工具,将实体高度选择拉升至特定高度后,一个房屋实体模型已经基本建成.其他实体,如墙壁、大门、训练设施等均可以采用此方法进行建模.

2.3 添加纹理

Creator中的模型主要是依靠纹理来体现逼真度.可视化模型建好之后,应用纹理添加工具,选择合适纹理进行添加,使可视化模型拥有真实场景效果.

3.建模方法

3.1 楼房等实体建模技术

(1)选择Object模式:在工具条上点击下拉按钮,在下拉菜单中选择Obiect,或者使用快捷键Shift + F;

(2)选择“Face Tools/Rectangle Tool”,或者单击,会弹出多边形工具对话框,选择Rectangle Plue命令,在图形视图中,单击一个位置用来确定多边形的第一个顶点.如果选错了一个点,可以通过单击“RemoveLast Vertex”按钮删除这个顶点,重新进行设置.重复该步骤,直到确定了构成该营房底面多边形的全部顶点,然后单击OK按钮创建多边形.单击“Next”按钮编辑另一个多边形,单击“Cancel”按钮取消操作.

(3)由于在默认的情况下,如果所选择的一些面不在同一平面上,那么每一个面都会按照自己的法线方向延伸,所以必须在Face模式下选择一个目标面,点击墙体工具按钮(Shift+W),在墙体对话框中的高度栏中输入一层楼房的高度数值,或者上下拖动高度指针来获得高度值.设定或者取消“Keep Bottom”选项.如果取消这项功能,则创建的墙体只有顶面和四周,而不再有底面;

(4)为了在拉升之后的某一个面上再建特定物体,可使用视图控制面板FAC工具将X-Y坐标面移动到该特定面上,点击View面板的按钮,出现选择特定面的对话框后,点击特定面,X-Y坐标面将移动到该特定面上;

(5)在调整后的X-Y面上,再次使用“Face Tools/Rectangle Tool”中的Polygon命令,根据实际楼房测量资料画出外侧的台阶,还有阳台等建筑物体;选择按钮,分别将各物体拉至实际高度;

(6)为了便于区分建筑物各不同部分,可以使用工具条上的颜色调板按钮,或者选择“Palette/Color”菜单命令(Ctrl+P)打开颜色调板窗口,键改变当前颜色以区分所创建的建筑.Creator颜色调板使用的是HLS颜色空间,即每一种颜色都用色相、亮度、饱和度来描述.如果需要调节色彩强度,拖动“Color Intensity”滑块进行调整,或者使用颜色编辑器来设置新的颜色.然后选择模型对象,打开属性工具箱后单击“Insert Color”工具按钮选择“Edit/Insert Color”菜单命令即可;

(7)楼房建好之后,可以利用几何体工具箱中的屋顶工具快速的创建房屋屋顶.在面模式下,选则一个面作为基面,打开几何体工具箱选择屋顶工具;在工具对话框顶部选择屋顶样式,然后在各项里面输入或设置参数,点击“OK”按钮,则一栋办公楼就建成了.

训练设施的建模方法与此相类似,建成后的训练设施如图3所示;

3.2 布告板技术

建筑物中的住宿楼、办公楼、食堂、训练场是本次建模的重点,在几何建模力求精准.鉴于其重复出现次数较多可以应用实例化技术.植被包括树木、草坪、道路两旁的灌木等,是增强场景真实感的重要元素,建模时不必精确定位,美观大方即可.其它一些修饰物花盆、栅栏等先建造一个模型然后应用实例化技术对场景进行适当点缀.

(1)选择一个适当的组或体节点作为父节点,注意除了布告板多边形节点以外不能有其它节点;

(2)在纹理调板中调入一张树的透明纹理(rgba纹理),此纹理为自己制作的纹理,tree.rgba;

(3)在选择项目里面选择object,选择几何体工具里面的立面创建,在坐标的中心点建立一个立面,立面要与X-Y平面垂直,立面底边的中心点也一定要在坐标的原点上;

(4)在层级视图中选择相应子节点,然后选择转化矩阵工具,在弹出的面板中选择translate,点击Add after加入,点OK;

(5)在选取模式中选择Face,双击该子节点进入属性面板,在弹出的面板中选择Drawing,在Type里面选择Axis With Alpha,则完成了相应的操作.

3.3 纹理技术

选择需要映射纹理的多边形,指定当前纹理,打开纹理工具箱,单击三点映射工具按钮,弹出映射工具窗口.

其中,“To Point”选项窗口用于设置纹理图像的映像参考点位置,“Maintain Right Angle”复选框控制在输入第三个参考点时,控制是否在由前俩个参考点决定的线段的垂直方向上.

“Origin”(红色参考点)代表纹理图像Origin参考点的对应映像位置;“Alignment”(绿色参考点)代表纹理图像Alignment参考点的对应映像位置,决定了纹理图像在u坐标轴方向上的缩放,如果在图形视图中指定该参考点时按住Alt键,则不对纹理图像进行缩放,而按照该纹理属性中纹理实际尺寸(Real Word Size)的宽度(Width)参数值进行映射;

“Shear”代表纹理图像Shear参考点的对应映像位置,决定了纹理图像在v坐标轴方向上的缩放.

我们在使用Creator中创建模型的时候,许多时间我们在尽量保持模型真实度的原则上,为了减少面,我们都会采用贴纹理的方法.纹理是决定模型真实感最重要的因素,纹理图片质量的好坏和纹理映像方法不同都会影响模型的仿真效果.但在实际建模过程中,由于软件中自带的纹理类型非常有限,不能够满足实际建模需要,所以通常我们会使用Photoshop将数码相机所拍摄的照片经截图后制作成所需要的纹理,内容包括以下两个方面:

(1)裁剪、拼接,制作合适的纹理单元,注意纹理尺寸不宜过大,长宽必须是2n.这样在系统运行时才不会出现错误,还应兼顾纹理不至于变形过大.

(2)像素处理、受拍摄角度、天气状况和硬件影响纹理图片会有不同程度的阴暗、模糊、扭曲、甚至细节缺失等状况.因此需要进行亮度、对比度调节将所有纹理亮度统一、进行适当旋转操作纠正纹理倾斜角度.

4.最终生成模型


5.结束语

在整个建模的过程中,根据技术路线所定的计划,按照由里到外、由下到上的顺序进行建模.建模之初,应当对整个可视化模型的构建有一个初步的规划,什么位置该构建什么模型,做好整体布局.纹理技术是难点也是重点,纹理应用的好坏,纹理制作水平的高低,都将影响可视化模型的整体效果.在纹理制作的过程中,应当注意,所制作的纹理必须是2的整数次方,必须保存为rgb、bmp或rgba格式.Rgba是有透明纹理的格式,在布告板中应用它.地表建筑是模型的重点,建立可视化模型的过程中必须认真、仔细.树、路灯、大门、围墙的使用则使所建立的可视化模型更加具有真实性.地表绿化处理只要能表明意思、美观大方即可.