九江三維場景建模制作介紹動畫
第4章4.1 前言場景建模 三維場景建模，即在計算機中構(gòu)建逼真的虛擬三維場景，是計算機圖形、圖像處理中最活躍的研 究領(lǐng)域之一。在計算機中構(gòu)建逼真的虛擬三維場景。是計算機T作者長久以來為之不懈努力的目標(biāo)。虛 擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、計算機動畫、影視特技、計算機藝術(shù)、CAD/CAM、科學(xué)計算可視化及計算機視覺等 都把場景建模技術(shù)作為基礎(chǔ)和核心。比如在虛擬現(xiàn)實中，其核心內(nèi)容就是通過三維場景建模構(gòu)建虛擬 環(huán)境。近年來．一方面，虛擬現(xiàn)實、三維可視化技術(shù)及整個圖形圖像學(xué)科的發(fā)展，更是使得在計算機 中構(gòu)建各種復(fù)雜逼真的三維場景成為可能：另一方面，三維場景建模在工業(yè)設(shè)計與制造、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。
三維場景建模傳統(tǒng)的方法是采用基于幾何的場景建模法。該方法基于子維幾何模型合b眨場景，幾 何模型加上每個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量手段對場景對象進行 測量，生成大量的數(shù)據(jù)，繪制時在場景模型的基礎(chǔ)上通過消隱、光照計算等生成最終的三維場景。該 方法通常使用已有的三維建模軟件進行人丁建模，其構(gòu)建的場景精度較高、模型描述完備、具有良好 的交互性、視點自由，但人機交互工作量大、建模效率低、真實感不強。傳統(tǒng)的基于幾何的場景建模 方法目前已能用于較復(fù)雜場景的建模及相關(guān)的真實感圖形繪制。但隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，三維場 景復(fù)雜度越來越高，建模效率和精度的要求也越來越高。
這對傳統(tǒng)的基于幾何的場景建模及其繪制提 出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。一方面。采用上述方法進行復(fù)雜的場景建模甚至大規(guī)模場景建模時，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)確獲取真實物體表面的復(fù)雜屬性而很難生成非常逼真 的場景；另一方面，完成較為復(fù)雜的三維場景模型構(gòu)建完之后，進行最終繪制時需要耗費大魚的計算 和海量的存儲，這他得該方法對計算機硬件的性能依賴程度過高，特別在虛擬現(xiàn)實、互聯(lián)網(wǎng)等要求實 時繪制的心用領(lǐng)域，基于幾何的場景建模及其繪制面臨著巨大的挑戰(zhàn)。 針對基于幾何的場景建模方法的不足，研究人員進一步對誓維場景建模做了{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，而是使用從真實場景巾獲取的I到像（照片或扦視頻、作為輸入。這此間 第4章 場景建模*37像內(nèi)含豐富的三維場景信息，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景，這使得運用這種方法產(chǎn)生的場景更加逼真、 自然。
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