基于3dmax城市三維建模精度分析

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

一、引言

三維建模是數(shù)字城市建設(shè)中非常核心的內(nèi)容。而要使人能夠在虛擬的環(huán)境下帶來(lái)真實(shí)的感受，就必須精確地描述每個(gè)地物的三維尺度，為用戶呈現(xiàn)逼真的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。但是三維模型的精細(xì)程度已經(jīng)是大規(guī)模建模的主要困擾之一，因此在建模前，要分析哪些模型需要建，哪些模型不需要建，還有哪些模型需要精細(xì)建模。經(jīng)過(guò)對(duì)不同軟件的分析，本次研究選擇3dmax對(duì)獨(dú)角獸島進(jìn)行精細(xì)建模。

二、3dmax建模精度分析

使用3DMAX 軟件表達(dá)、模擬真實(shí)的三維場(chǎng)景，能夠清晰直觀感知三維建模展現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)世界。當(dāng)然由于電腦的軟件、硬件的限制，如果三維模擬出現(xiàn)實(shí)世界所有的細(xì)節(jié)，則不切實(shí)際且完全不必要的。因此，模擬真實(shí)的三維場(chǎng)景必須建立在表達(dá)對(duì)象的特點(diǎn)，對(duì)構(gòu)筑物的主要特點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)建模，對(duì)其最具代表性的特征進(jìn)行明顯的夸大。在對(duì)真實(shí)地物進(jìn)行精細(xì)建模的同時(shí)，簡(jiǎn)化不必要的細(xì)節(jié)，完全滿足模型可視化的需要。

三、紋理貼圖精度分析

三維體等空間對(duì)象的幾何結(jié)構(gòu)，就像房子剛完成墻體，需要粉刷和貼瓷磚等，為了使模型在視覺(jué)上顯得更加真實(shí)，需要在模型的表面或內(nèi)部貼上圖片等能展現(xiàn)真實(shí)效果的紋理。紋理材質(zhì)或貼圖的效果對(duì)整個(gè)模型的整體效果起到關(guān)鍵作用。紋理是所有物體的外在真實(shí)反映。如果要求模型的真實(shí)度很高，除了模型本身的長(zhǎng)寬高和方位之外，更重要的就是模型的紋理貼圖。所以看建模的精細(xì)程度就是關(guān)注紋理的采集和貼圖是否精細(xì)。

本次研究是采用數(shù)碼相機(jī)在晴天時(shí)對(duì)實(shí)地中的建筑物、道路、草地等進(jìn)行實(shí)地拍攝獲得的。采集后的圖片，由于受到各種因素的影響，不可能從建筑物的發(fā)現(xiàn)角度來(lái)拍攝，所以需要進(jìn)行相應(yīng)的處理才能進(jìn)行貼圖。在PhotoShop中對(duì)拍攝的照片進(jìn)行處理。對(duì)圖片進(jìn)行截取(拉伸、旋轉(zhuǎn)、裁剪等)、改善圖片質(zhì)量(銳化、調(diào)整圖片的顏色、亮度、對(duì)比度等)、轉(zhuǎn)換圖片格式(例如 JPG、png、tga 格式等)、改變圖片的分辨率等，這樣就得到了滿足要求的地物紋理圖片，然后即可運(yùn)用3dmax軟件將紋理映射到模型中。

圖1-1 紋理細(xì)節(jié)

四、總結(jié)

在建模過(guò)程中要注意模型數(shù)據(jù)量的控制。許多地物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)冗余嚴(yán)重，這與三維GIS要求更高效率的繪制速度是一對(duì)難以調(diào)和的矛盾。一些地物被拆分為若干單體，數(shù)量也多，有些還是重復(fù)出現(xiàn)。拆分過(guò)細(xì)建模效果可能很好但會(huì)使得數(shù)據(jù)量過(guò)大，給整個(gè)場(chǎng)景的渲染帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)；但如果拆分簡(jiǎn)單則又影響建模效果。因此建模過(guò)程中要先選擇哪些構(gòu)筑物需要精細(xì)建模，而哪些可以忽略其細(xì)節(jié)。對(duì)需要精細(xì)建模的構(gòu)筑物就要注意到物體的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并對(duì)其紋理進(jìn)行精細(xì)處理。而對(duì)于一般構(gòu)筑物，刪除不必要的線條，繪制模型時(shí)也盡量減少線、面、體的構(gòu)建，這樣可以減少整個(gè)模型的數(shù)據(jù)量。地物高度已知，且地物規(guī)則、底部輪廓也很清楚，則可直接建面推拉生成體，完成模型構(gòu)建。

圖1-2 整體效果圖