基于3Dmax的虚拟现实的建立过程的技术控制

　　一、前言
　　3Dmax是基于PC系统的一种三维动画渲染和制作软件，随着科技的不断发展进步，3Dmax的用途也更加多元化，同时也实现了智能化的应用。在3Dmax中虚拟现实的概念是通过计算机技术来生成一个三维的视觉、听觉以及触觉的效果，从而让人们感受到侵入式的、多重感官刺激的体验。
　　二、虚拟现实的基本内容浅析
　　在3Dmax中虚拟现实是一项较为先进的技术应用，也可以将之称为灵境技术或者人工环境，虚拟现实技术中可以为计算机的使用者提供一个虚拟的电脑模拟空间，并且让使用者能够获得视觉、听觉以及触觉上的多种体验，这种技术在不同的领域中都有着非常广泛的应用。通过虚拟现实技术的应用，可以及时的、没有限制的观察三度空间中的事物。在上世纪80年代就有研究者提出了虚拟现实的概念，并且通过计算机技术的不断发展，虚拟现实的应用也成了现实。目前，众多的学者对于虚拟现实的研究也偏向于对于用户界面的建立，利用这种技术可以为人们提供一种更加接近现实的虚拟场景。
　　虚拟现实的构成需要有几个基本的必要条件，首先是沉浸感，沉浸感是计算机所产生的一种虚拟场景，通过虚拟场景的建立，人们可以脱离现实的存在而浸入到虚拟的世界中，用户通过虚拟现实的应用很难区分虚拟环境与现实环境的区别，并且在虚拟世界中，所有的声音和动画等各项元素都是真实的。其次是虚拟现实的想象力，虚拟现实空间的建立有着更加丰富的想象空间，无论是在生理上还是心理上都能够获得全新的感受，并且可以提高人们对世界的认知范围。最后是虚拟现实的互动感，用户可以在虚拟现实中获得虚拟的对象，又可以感受到不同对象的存在感，同时也可以与之产生互动，这样就可以相对真实的参与到虚拟的世界环境中。
　　目前，虚拟现实在诸多领域中都有着广泛的应用。比如在城市规划中，以往的城市规划方法已经不能够适应城市建设发展的各种要求，并且二维信息显示的方式也难以实现对于信息的获取质量，因此人们更多的要求获得质量更高的三维信息。而在计算机技术快速发展的过程中，在计算机应用方面已经与测绘技术实现了有效的结合，与此同时，虚拟现实技术也受到了更多的关注，并且虚拟现实技术在城市规划领域中也得以成功的应用。除此之外，在工程项目建设设计以及人们日常生活中的每个角落也都有着非常广泛的应用，比如广告、影视、游戏、教学等等，这也说明了虚拟现实技术的发展也在逐渐改变人们的生产生活方式，并且为人们提供了更多的便利。
　　三、虚拟现实的建立方法以及相关比较讨论
　　虚拟现实技术的应用主要是通过计算机软件来实现的，其中主要方法可以分为基于图像和基于模型两种不同的分类。其中基于模型的方法是面向物体的几何模型的，其几何数据也是物体数据的重要组成部分，利用计算机技术可以将图形构建成为数据模型，并且也可以将模型构建工具来加以实现，利用这种方法实现的虚拟现实技术能够具有更多的现实感，对于空间属性的关联性也更高，这也是基于模型的建立方法的优点，然而这种方法也存在着一定的缺点，比如在数据量上相对较大，操作会相对较为困难。如果研究内容的数据量相对较少，对于质量的要求较高的话，那么利用基于模型的建立方法能够更好的获得虚拟现实环境的建立。虚拟环境构建的难点主要在于模型的构建上，所用的计算机软件也有多种，其中AutoCAD以及3Dmax都可以进行模型的构建，而本文主要介绍了基于3Dmax中虚拟现实的建立过程，在实际的操作过程中，也可以分为两种不同的方法，下面主要对3Dmax中虚拟现实两种不同的构建方法进行了相应的比较，以供参考。
　　1 局部—整体
　　先局部后整体的制作方法是通过软件来创建虚拟现实的各个组成部分，而后讲不通的组成部分进行优化模型以及塌陷等各项操作，从而使不同的部分形成一个整体，而后将其中的材质、灯光等各项部分进行制作。这种方法在应用过程中的操作相对交单，并且制作的成功率也相对较高。但是在数据量较大的情况下，利用这种方式的工作量就会增加，并且所占用的系统资源也相对较大。因此这种方式多用于相对较为简单的几何模型构建中，同时对于矢量数据的情况要有准确的把握。
　　2 整体—局部
　　这种模型的构建方式需要按照矢量数据来把多边形挤出的方法来从模型的整体中不断的创建出模型的各个部分，从而形成要求的制作模型。利用整体-局部的制作方式可以有效的提高模型制作的效率，并且在工作中也能够避免出现重复的现象，其中模型的局部细节质量也相对较高。但这种方式也存在着一定的缺点，其中对于整体模型的质量要求相对较高，在制作前需要准备大量的前期工作。在制作模型的过程中，我们需要考虑到模型制作的工作量和制作效果，从而选择更加适合的建模方法，这样对于提高工作效率以及制作质量都有着重要的作用。
　　四、基于3Dmax下虚拟实验室模型的建立
　　1 建立实体模型
　　实验室模型的建立可以利用CAD图来导入到3Dmax中，将轮廓的数据绘制称为平面图，再利用3Dmax中的建模工具来形成新的实体模型。
　　利用3Dmax进行建模也有着不同的方法，对于同一物体来说，建模可以通过多种不同的方法来加以实现，在具体制作过程中需要按照个人的操作习惯和观察的角度来完成。在实验室模型构建过程中，墙体部分主要是利用对平面图中线条的捕捉，通过修改器中的挤出命令来将样条线挤出来加以实现的。其中窗洞的建立需要有窗洞的深度一样的长方体与墙体进行差集的布尔运算来加以实现的。而柱子模型的建立是在导入的CAD图形的挤出上来获取相应的位置，从而将其绘制称为矩形或者圆形，再将其挤出来实现的。窗框、门框等部分的制作也可以先对其进行挤出，而后在进行闯将，要保证在移动过程中保持一个整体结构，而不会出现相对位移的现象。因此也可以看出，在制作的过程中，模型的建立主要针对了对二维模型的修改，在此基础上将其转化为三维的模型，这样的制作方式能够更好的保证制作的准确度，同时也确保了模型制作的合理性，目前很多建筑模型的制作中大多都采用了这样的制作方法。
　2 材质贴图
　　采用3Dmax制作软件的优势在于可以更好的提高模型的逼真度，其中3Dmax中材质贴图的功能也是必不可少的重要部分，在进行实验室模型制作过程中 ，图片的采集是一个重要的步骤，比如地板、墙体、门窗等部分都可以通过图片的采集来进行模型的建立，并且通过贴图的方式也能更好的提高模型的逼真度。在贴图的应用前，也需要对图片进行有效的处理，比如可以通过Photoshop等软件对图片的色彩、进行处理，这样也最大限度的保证了贴图的质量。另外，3Dmax还具有自由的材质编辑功能，比如实现玻璃、金属等材质的模型效果。
　　3 烘焙贴图
　　3Dmax为模拟太阳光线或室内灯光会加入灯光工具，选择与真实场景相匹配的灯光选项来实现现实中的灯光效果。
　　五、三维实体建模环节
　　在虚拟环境构建的虚拟环境建模问题是最麻烦的。在建模的过程中，应根据事物的不同处理之间的差异，具体的实现模型，可以根据以下几个方面：建模的原则：基于保障对象和塑性模型的真实性，尽量使模型包含的人脸数最少，只有当它是必要的细化工具优化模型。尝试在一个合理的纹理压缩，纹理的像素大小应加工成2N功率。为了正确显示纹理。精心构建层次结构库。确保三点数据文件将是最小的，以保证实时绘制时跳的帧速率水平较低，最高的图像的连续性。建模的内容包括：建模的地形、地貌、单体建筑造型、环境小的建模等。
　　1 地形地貌建模
　　通常使用的数字高程模型数据，通过选择合适的算法建立三维表面模型，按照与纬度和经度的相应的表面模型，将正射影像图作为表面纹理，但是这种方法更适合于大面积的地形环境，丰富的变化区域。对于精度要求，提供的航拍灰度自动生成山模型。高精度相对，空中的灰度图像是很难通过的地形图，达到所需的要求建造的，这两个部分结合在一起形成的地形模型，形成一个三维地形景观房。
　　2 楼体建模
　　你可以使用MultiGen Creator软件为基础，辅以集中在3Dmax建模方法和建模3Dmax中一个独特的建筑，然后3D文件到Multi Gen，编辑的减少简化多边形表面模型，不需要。对于一般的建筑造型，直接在mutilnen创造者，显示了该模型的基本轮廓和结构，参数调整模型，得到不同分辨率的模型，以满足虚拟场景的实时显示的需要。
　　3 环境建模  
　　环境通常指电话亭的树木，所以，在街上的灯和具有一些共同的特点，高重复性的对象。在虚拟系统，他们应该使用尽可能少的表面上。这种模型的建立主要用于2维模型结合透明纹理创建的3个维度的影响模型，即代替详细模型的映射，并以视图旋转属性的模型，因此无论从哪个角度浏览，可以看到整个对象，所以实现一个逼真的效果的目的。
　　结语
　　加强对3Dmax的虚拟现实的建立过程的研究，可以使3Dmax的适用性更强，也是我国科技不断发展的体现，是非常具有现实意义的研究。
　　参考文献
　　[1]彭海辉.基于3Dmax的虚拟现实的建立过程的探讨[J].电子测试，2013（03）：166-168.