九江三維場(chǎng)景建模制作介紹動(dòng)畫
第4章4.1 前言場(chǎng)景建模 三維場(chǎng)景建模，即在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建逼真的虛擬三維場(chǎng)景，是計(jì)算機(jī)圖形、圖像處理中最活躍的研 究領(lǐng)域之一。在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建逼真的虛擬三維場(chǎng)景。是計(jì)算機(jī)T作者長(zhǎng)久以來為之不懈努力的目標(biāo)。虛 擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、影視特技、計(jì)算機(jī)藝術(shù)、CAD/CAM、科學(xué)計(jì)算可視化及計(jì)算機(jī)視覺等 都把場(chǎng)景建模技術(shù)作為基礎(chǔ)和核心。比如在虛擬現(xiàn)實(shí)中，其核心內(nèi)容就是通過三維場(chǎng)景建模構(gòu)建虛擬 環(huán)境。近年來．一方面，虛擬現(xiàn)實(shí)、三維可視化技術(shù)及整個(gè)圖形圖像學(xué)科的發(fā)展，更是使得在計(jì)算機(jī) 中構(gòu)建各種復(fù)雜逼真的三維場(chǎng)景成為可能：另一方面，三維場(chǎng)景建模在工業(yè)設(shè)計(jì)與制造、娛樂、教育 、醫(yī)學(xué)、視聽藝術(shù)及軍事等方面具有廣泛的應(yīng)用。
三維場(chǎng)景建模傳統(tǒng)的方法是采用基于幾何的場(chǎng)景建模法。該方法基于子維幾何模型合b眨場(chǎng)景，幾 何模型加上每個(gè)元素的表面反射特性就可以表示出景色，建模期間要用各種測(cè)量手段對(duì)場(chǎng)景對(duì)象進(jìn)行 測(cè)量，生成大量的數(shù)據(jù)，繪制時(shí)在場(chǎng)景模型的基礎(chǔ)上通過消隱、光照計(jì)算等生成最終的三維場(chǎng)景。該 方法通常使用已有的三維建模軟件進(jìn)行人丁建模，其構(gòu)建的場(chǎng)景精度較高、模型描述完備、具有良好 的交互性、視點(diǎn)自由，但人機(jī)交互工作量大、建模效率低、真實(shí)感不強(qiáng)。傳統(tǒng)的基于幾何的場(chǎng)景建模 方法目前已能用于較復(fù)雜場(chǎng)景的建模及相關(guān)的真實(shí)感圖形繪制。但隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，三維場(chǎng) 景復(fù)雜度越來越高，建模效率和精度的要求也越來越高。
這對(duì)傳統(tǒng)的基于幾何的場(chǎng)景建模及其繪制提 出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。一方面。采用上述方法進(jìn)行復(fù)雜的場(chǎng)景建模甚至大規(guī)模場(chǎng)景建模時(shí)，如果使用手工 建模，工作量巨大，很難完成，并且由于無法準(zhǔn)確獲取真實(shí)物體表面的復(fù)雜屬性而很難生成非常逼真 的場(chǎng)景；另一方面，完成較為復(fù)雜的三維場(chǎng)景模型構(gòu)建完之后，進(jìn)行最終繪制時(shí)需要耗費(fèi)大魚的計(jì)算 和海量的存儲(chǔ)，這他得該方法對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的性能依賴程度過高，特別在虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)等要求實(shí) 時(shí)繪制的心用領(lǐng)域，基于幾何的場(chǎng)景建模及其繪制面臨著巨大的挑戰(zhàn)。 針對(duì)基于幾何的場(chǎng)景建模方法的不足，研究人員進(jìn)一步對(duì)誓維場(chǎng)景建模做了{(lán)R多探索，以下兩方 面非常具有代表性。
一方面，20世紀(jì)90年代中期，研究人員提出了基于圖像的三維場(chǎng)景建模力．法．1．n小4際上興起 了一股研究熱潮。這種方法試圖從根本上打破傳統(tǒng)的艇f幾何的建模硬3￡繪制力．法的限制，不使用 幾何模型，而是使用從真實(shí)場(chǎng)景巾獲取的I到像（照片或扦視頻、作為輸入。這此間 第4章 場(chǎng)景建模*37像內(nèi)含豐富的三維場(chǎng)景信息，這些信息也比較容易提取，而這種方法的目標(biāo)就是 直接從圖像提取這些二維信息．重建出虛擬的三維場(chǎng)景，這使得運(yùn)用這種方法產(chǎn)生的場(chǎng)景更加逼真、 自然。
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