虚拟现实场景建模技术初探

逼真的虚拟现实场景依托三维模型,而三维建模技术是整个虚拟场景的基础和核心.文章从构建虚拟现实系统层面,阐述了建模技术的特点、主要技术指标、建模分类及建模过程中常见问题,通过对建模技术的研究提出了相应的解决办法,对虚拟场景建模技术的提高有一定的帮助.     

一种基于照片中纹理重构三维模型的方法

如何从真实世界中获取具有真实感的三维场景模型一直是计算机图形学中的一个难点.该文给出了一种从真实世界的照片中重建三维场景模型的算法.算法根据在空间稀疏分布的不同视点处的真实场景照片中颜色纹理的一致性来建立达到照片级真实程度的三维场景模型,可用于真实世界复杂形体真实感三维模型的建立.     

基于一种形式化方法的3D虚拟祭祀场景建模语言与环境

针对现有三维（3D）场景建模方法普遍存在着业务耦合度高,复杂场景对象属性和特征描述能力不强、不丰富,不能很好地解决3D虚拟祭祀场景建模的问题,提出了基于一种形式化方法的场景建模语言与建模环境。首先,通过引入场景对象、场景对象模板、场景对象模板属性三个层次的概念对3D虚拟祭祀场景的构成特点进行了详细分析;然后,提出了一种基于形式化松耦合、属性描述能力强、语言通用性灵活的3D场景建模语言;其次,设计了场景建模语言的操作,使得该语言可以通过应用程序编程接口（API）调用的方式完成编辑,实现了该语言对界面化建模的支持;最后定义了一套该语言的可扩展标记语言（XML）映射方法,使场景建模结果以XML文本格式进行存储,提升了建模结果的可复用性,并展示了建模的应用案例。应用结果表明,所提方法在增强新增数据类型特性支持的同时完善了序列属性、结构体属性类型的描述,使得对复杂场景对象属性和特征描述能力的通用性、灵活性更强,可复用程度高,在界面化建模支持程度上优于Su等（束搏,邱显杰,王兆其.基于图像的几何建模技术综述.计算机研究与发展,2010,47（3）：549-560）提出的方法,解决了3D虚拟祭祀场景建模问题。所提方法同样适用于其他组成粒度低、属性成分多、业务耦合度高的3D场景建模,并能提升建模效率。     

3D树木建模技术研究进展

3D树木建模一直都是计算机图形学、计算机视觉、虚拟现实等领域最具有挑战性的研究方向之一,国外学者在该领域做了大量研究工作,但3D树木建模综述性文章的缺乏成为其发展的制约因素。侧重从计算机视觉的角度,将当前国内外经典的3D树木建模方法分为基于图像,基于规则和基于草图等三类,并跟踪了最新的3D树木建模技术进展,对他们的成果进行了深入剖析,重点阐述3D树木建模关键技术。最后,分析和比较了几种主要的3D树木建模技术,提出轻量化3D树木建模技术是今后虚拟场景中的交互应用的发展趋势。此外,根据当前研究的难点提出了基于单张图像的轻量化混合建模的研究思路。     

融合LBP与背景建模的自适应目标检测混合算法

提高目标检测算法在复杂场景下的检测鲁棒性是目前计算机视觉领域的一个重点、难点问题.为了实现在多种背景扰动以及阴影同时存在的复杂场景下,对运动目标的准确、鲁棒提取,论文提出了一种融合纹理特征和背景建模的自适应目标检测混合算法.首先,为了对阴影进行有效处理,论文提出融合纹理特征的背景建模法;同时,在背景建模的基础上,引入亮度信息预处理程序;最后,论文在对复杂场景下(包括室内、室外)的背景扰动进行分析归类的基础上,将帧间差分法和背景建模法有机结合,有效提高算法对复杂场景的适应性.实验结果表明,复杂场景下,该算法对大多数背景扰动都具有一定的鲁棒性,能够实时、准确地检测出运动目标.     

基于图像的几何建模技术综述

三维建模是计算机图形学与计算机视觉领域研究的重要问题.近年来,基于图像的三维建模技术因其成本低、操作简单、逼真性高等优势,逐渐得到研究者的重视,相关研究成果也被广泛应用于文物数字保护、智能人机交互、数字特效制作、实时监控等领域,具有极其重要的研究意义与实用价值.基于图像的建模研究由单一图像、图像序列或视频中,通过自动或交互的方式,恢复出物体、场景三维模型的方法.而基于图像的建模首先需要解决的核心问题是基于图像的几何建模问题.它主要研究的是如何从图像中恢复出物体或场景的三维几何信息.而该技术领域当前综述性文章的缺乏成为其发展的制约因素.因此,对基于图像的几何建模技术进行了综述性的分析与讨论.侧重从计算机视觉的角度,按照建模时所使用视觉线索信息的区别,对目前主流的基于图像几何建模方法进行了归类;分别对各类方法进行了基本原理探讨与研究现状介绍,并作了较深入的对比分析与讨论;最后,经过对现有研究工作的分析,对该领域存在的问题作出了总结,并对其未来可能的发展与研究方向给出了一些预测性建议.     

基于虚拟现实技术的校园场景构建

虚拟现实技术,又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。本文介绍通过运用虚拟现实技术构建虚拟校园场景,运用三维场景建模技术在计算机中按照实际的地理地貌构建出校园的地理环境;从而实现虚拟场景的构建,完成虚拟校园的漫游,对校园的真实场景进行抽象和可视化。     

虚拟场景建模关键技术研究

虚拟场景建模技术是虚拟现实技术的基础和核心。目前虚拟场景建模技术主要有三种类型：基于三维几何图形绘制技术、基于图像的绘制技术和基于几何图形混合图像加速的绘制技术。基于图像的绘制技术是计算机图形学的一个研究热点。     

三维可视化中的地形建模与实现技术研究

三维真实感是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心,也是时空一体化地理信息系统的关键技术;而地形建模和可视化则足三维场景构造中的重要内容.简述三维地形实现过程和地形建模常规方法的基础之上,重点对OpenGL支持下的两类三维地形建模和实现技术进行了详细地沦述,并对两类建模技术和不同的实现方法进行了分析和对比研究;最后,根据其性能对比及其各自的特点,给出了不同方法的适用场合,从而为地形建模和实现方法的选择提供依据和指导.     

树的建模技术研究综述与展望

树的建模技术是计算机图形学近年来研究的热点问题之一.侧重从计算机图形学的研究角度,对树的建模技术分别从基于规则的树建模技术、基于草图的树建模技术、基于图像的树建模技术3个方面进行了总结和综述,介绍了近年来提出的典型的树建模方法及最新研究进展,对其中涉及的关键技术进行了总结分析,给出了这些技术的基本思想、局限性和使用范围,并加以分析比较,最后对树的建模技术的未来研究方向给出展望.     

基于SketchUp虚拟场景快速建模

随着虚拟城市、虚拟旅游、虚拟建造等虚拟现实设计的迅速崛起,传统的三维建模方式已无法满足大批量场景建模的需求。文章通过对虚拟场景的数据采集、建模流程和模型优化深入研究,提出一种基于SketchUp平台快速、高效的建模方法,旨在为大型复杂虚拟场景的构建提供借鉴与参考。     

VRML描述的网上全景漫游

用Java语言描述、应用全景图像实现三维场景的虚拟漫游在因特网中巳得到了广泛应用，然而，用全景图像描述的场景，其景物和光照环境固定，场景交互性较差，场景切换不自然，在全景图像的基础上，提出应用虚拟实境建模语言（VRML）来描述虚拟场景的方法，不仅能够较简便地实现三维漫游，而且可改变相关景物和光照环境，场景的交互和切换更自然，适合于因特网中应用。     

城市中心广场三维演示系统的设计与开发

大型复杂建筑物的三维建模、虚拟演示已成为当前计算机三维制作技术在建筑业的主要应用之一.本文利用3DS MAX、Adobe After Effects等技术对某城市中心广场的场景进行三维建模、动画处理、灯光和视点设计、后期影视合成特效处理等等,并对场景模型、灯光等进行了优化,实现了该城市中心广场三维演示系统,具有虚拟现实的效果.     

基于X3D的分布式虚拟现实场景三维建模

论文分析了基于Web的分布式虚拟现实场景建模的几种常用方法,在对比其优缺点的基础上提出了采用一种基于XML的全新三维图形规范来构建虚拟现实的场景,并给出了应用实例。     

高度复杂植物场景的构造和真实感绘制

绘制高度真实感的自然场景是计算机图形学研究领域的一个富有挑战性的难题,植物对象比如草地和树木是虚拟自然场景的重要组成部分,植物类繁多,形态各异,复杂的结构使其无论在造形、存储还是在绘制上都存在相当的困难,为了解决这个难题,根据植在特点,分别采用多边形,纹元和体纹理作为工餐来构成了不同的植物,并且分别给出了不同植物场景的简单构造方法,绘制的结果证明了这些构造和绘制方法是有效可行的。     

基于三维分枝模型的树木模拟

虚拟自然场景的实时生成一直是图形学研究领域中一个富有挑战性的难题,作为自然场景的重要组成部分,树木的模拟也得到了广泛的重视.本文在实际建模中以三维分枝模型为基础,与随机繁衍L系统相结合,对树木模型进行了一些改进.将光源和重力的影响加入枝段的模型中,使生成树木的形态更加逼真;改进了分枝模式,使得生成树木的随机性得到加强;在绘制时根据不同距离选择不同复杂度的树木模型,加快了渲染的速度.     

GeoVR: a web-based tool for virtual reality presentation from 2D GIS data

A tool called GeoVR has been designed and developed under a client/server architecture to enable the interactive creation of a 3D scene and virtual reality modeling language (VRML) model from 2D spatial data by integrating Internet geographical information system (GIS) and HTML programming. The client front-end of this tool provides an HTML form to set properties for building 3D scenes, while the server back-end supported by off-the-shelf software: ArcView Internet Map Server and ArcView 3D Analyst through Avenue programming, processes the parameters and generates a 3D scene. This 3D scene is then transformed into a VRML model, which, together with its legend, is sent back to the VRML-enabled WWW browser for display and navigation. It is demonstrated that this tool, not only automates the conversion of the conventional 2D GIS data into VRML, but also adapts the current GIS 3D capabilities to the increasingly popular Web environment. The development of GeoVR offers new opportunities for geoscientists to build applications that benefit from virtual reality presentation based upon the existing GIS spatial databases.     

VRML在构建三维虚拟校园中的应用研究

VRML是可以用来创作桌面虚拟现实系统的建模语言。本文在介绍VRML的基础上,以南通大学三维虚拟校园为例,讨论了虚拟场景的构建技术,介绍了一些常用的建模的方法:包括几何体建模、汉字显示、场景组合等等技术。使用VRML实现的三维场景,临场感强,文件短小,易于在网络上传输。此技术有着较好的应用前景,必将对互联网络的发展产生新的推动。