關(guān)于虛擬現(xiàn)實的科技論文2500字(2)
關(guān)于虛擬現(xiàn)實的科技論文2500字篇二
3Ds Max在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用
摘要簡單介紹3Ds Max和虛擬現(xiàn)實的作用以及在當(dāng)今社會的應(yīng)用，介紹3Ds Max一些模塊在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用及注意要點。
【關(guān)鍵詞】3Ds Max 虛擬現(xiàn)實 模型制作 燈光制作 貼圖制作 動作的調(diào)整
1 前言
3D Studio Max，常簡稱為3ds Max或MAX，是Discreet公司開發(fā)的(后被Autodesk公司合并)基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件。其前身是基于DOS操作系統(tǒng)的3D Studio系列軟件。在Windows NT出現(xiàn)以前，工業(yè)級的CG制作被SGI圖形工作站所壟斷。3D Studio Max + Windows NT組合的出現(xiàn)一下子降低了CG制作的門檻，首選開始運用在電腦游戲中的動畫制作，例如cs 魔獸世界等，后更進(jìn)一步開始參與影視片的特效制作，例如X戰(zhàn)警II，最后的武士等。在Discreet 3Ds max 7后，正式更名為Autodesk 3ds Max，最新版本是3Ds max 2014。
2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(VR)是一種由計算機和電子技術(shù)創(chuàng)造的新世界，是一個看似真實的模擬環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備用戶可根據(jù)自身的感覺，使用人的自然技能對虛擬世界的物體進(jìn)行考察或操作，參與其中的事件;同時提供視覺、聽覺、觸覺等多通道的信息，用戶通過視、聽、摸等直觀而又自然的實時感知，并使參與者沉浸于模擬環(huán)境中。VR的三個最突出的特征，即它的3“I”特性：交互性(interactivity)、沉浸感(IllusionofImmersion)、想象(imagination)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在眾多相關(guān)技術(shù)如計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在最近十年里獲得了極大的發(fā)展，這主要歸因于計算機軟、硬件條件的飛速發(fā)展，以及虛擬現(xiàn)實專用設(shè)備價格的下降和性能的提高。目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，而且日益普及，不僅在諸如NASA的大型工程得到應(yīng)用，也出現(xiàn)在一些游戲中，在一些高檔的PC機上甚至可以構(gòu)建自己的個人PCVRS(個人虛擬現(xiàn)實系統(tǒng))。
設(shè)計一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)除了硬件條件一般個人無法定制外，能夠充分發(fā)揮個人能動性的就只能是在系統(tǒng)軟的方面下功夫了。設(shè)計一個VR系統(tǒng)，首要的問題是創(chuàng)造一個虛擬環(huán)境，這個虛擬環(huán)境包括三維模型、三維聲音等，在這些要素中，因為在人的感覺中，視覺攝取的信息量最大，反應(yīng)亦最為靈敏，所以創(chuàng)造一個逼真而又合理的模型，并且能夠?qū)崟r動態(tài)地顯示是最重要的。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)構(gòu)建的很大一部分工作也是建造逼真合適的三維模型。
3DStudioMAX是Kinetix公司推出的一套強大的三維建模軟件,方便易學(xué)，又因其相對低廉的價格優(yōu)勢,所以成為目前個人PC上最為流行的三維建模軟件。
3Ds Max在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在一下幾個方面：
(1)模型的制作：在虛擬現(xiàn)實中看到的東西無論是樓房還是樹木，無論是汽車還是桌椅，無論是人物還是動物，都需要在3Ds Max中進(jìn)行模型的制作。
(2)貼圖的繪制：在虛擬現(xiàn)實中，我們看到的物體都是有顏色和紋理的，這些東西在3Ds Max中被稱為材質(zhì)貼圖。
(3)燈光的制作：在虛擬現(xiàn)實中我們看到的光影，例如白天的太陽光，夜晚的月光，室內(nèi)的燈光，都是需要在3Ds Max中模擬出來的
(4)動作的調(diào)整：在虛擬現(xiàn)實中只要我們看到里面有動的物理，包括人物的動作，汽車移動，樹葉的晃動等等，都需要在3Ds Max中制作出來。
下面就談?wù)勥@些制作中的細(xì)節(jié)問題：
(1)在3Ds Max中制作模型時基本上分為兩大類：一個是曲面建模;另一個是多邊形建模。這兩種建模方式分別應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，曲面建模一般應(yīng)用于工業(yè)建模上，例如：汽車，機床等，多邊形建模應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛也是應(yīng)用比較多的一種建模方式，他主要應(yīng)用于生物建模，例如：人物，動物，植物等模型的制作，還應(yīng)用于建筑方面，例如：樓房的內(nèi)部與外部等等。
(2)制作貼圖簡單的說就是給物體顏色，任何事物在光的照射下都會呈現(xiàn)出各種顏色，所以在3Ds Max中我們必須要模擬出個各種物體的顏色。這里涉及到的方法有很多，例如：位圖貼圖，凹凸貼圖，法線貼圖等等，他們分別能夠表現(xiàn)各種不同的貼圖方式，他們也能夠結(jié)合到一起表現(xiàn)出更加豐富，真實的物體。在虛擬現(xiàn)實的制作中，我們不僅僅要表現(xiàn)物體的顏色，還要表現(xiàn)出物體的紋理，以及反射。例如我們看到的石頭或者是木頭，他們都有自己的紋理，這些東西并不是在建模中建立出來的，為了降低面數(shù)更好的使用內(nèi)存，我們需要在貼圖中制作出來。在近幾年VR渲染器的出現(xiàn)，由于他的渲染虛度快，表現(xiàn)的真是，很快的占領(lǐng)的設(shè)計領(lǐng)域的市場，現(xiàn)在我們在制作虛擬現(xiàn)實中也要用到VR渲染器，這樣一來我們的材質(zhì)貼圖也要跟著做一定的調(diào)整，制作出VR材質(zhì)，這樣渲染的時間會大大的減少。
(3)在燈光制作中我們還是要保證計算機運算速度的同時更加真實的表現(xiàn)出我們要模擬的場景，首先要保證的是我們要表現(xiàn)的場景完全被照明，其次要保證光影的真實性，最后要控制光子數(shù)的多少。在這里我們可以借鑒游戲中的制作方法，利用法線貼圖來模擬出燈光的效果。它的制作方法是：首先，在場景中制作好材質(zhì)和燈光，然后把每個物體的貼圖生成法線貼圖，最后把生成的法線貼圖再次賦予給我們的場景，這樣就能夠在不打燈光就模擬出真實的燈光效果來。
(4)最后說下動畫的制作，這個在整個虛擬現(xiàn)實制作中是至關(guān)重要的一個步驟，因為我們在整個演示中都要看到人物的動作，無論是業(yè)內(nèi)還是業(yè)外人都能夠很明確的看的出來動作好不好舒服不舒服，所以動作的調(diào)整很關(guān)鍵。在制作動作中，首先我們要掌握明確的生物運動規(guī)律，力的傳遞和緩沖幀的運用等等，這樣才能夠調(diào)整出真實的動作，其次我們要制作出適合引擎的動作出來，多以我們制作出來的動作都必須是循環(huán)動作，最后我們制作出來的動作要能夠很明確生動的體現(xiàn)出人物的性格特點，這個就要求制作人員要有很強的觀察能力和表現(xiàn)能力。
3 總結(jié)
最后，在我們所看到的虛擬現(xiàn)實演示中的東西，都是由3Ds Max制作出來的，后臺的引擎都是我們看不到的，所以一個虛擬現(xiàn)實制作的好與壞，是否吸引人，3Ds Max的制作起著很大的作用。
作者單位
河北外國語職業(yè)學(xué)院河北省秦皇島市066311
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