基于二維圖像的三維虛擬場(chǎng)景及產(chǎn)品展示系統(tǒng)的建立.pdf

1、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，人機(jī)交互方面無(wú)法驗(yàn)證產(chǎn)品模型，很難預(yù)料產(chǎn)品后期的使用問(wèn)題，。再加上消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的使用不斷提出新的要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期就能夠預(yù)知使用效果。當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)逐漸進(jìn)入一個(gè)較為成熟的階段即產(chǎn)品設(shè)計(jì)好以后，如何將產(chǎn)品成功地展示推出并且使用戶接受，也成為了產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展階段中一個(gè)很重要的問(wèn)題。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品最終的市場(chǎng)占有和銷售水平才能夠真正地反映產(chǎn)品的成功與否，因此他們除了通過(guò)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目標(biāo)之外，還會(huì)尋求更多的

2、方式來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的推廣，因此產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)展示設(shè)計(jì)成為重要的宣傳手段。這些問(wèn)題的提出，最終都?xì)w結(jié)為一個(gè)問(wèn)題，即產(chǎn)品的虛擬展示的實(shí)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，使其在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的作用變得日益重要。 論文課題研究了利用二維照片建立視覺(jué)上的三維虛擬場(chǎng)景的方法和具體技術(shù)，提出應(yīng)用已建立的虛擬場(chǎng)景和虛擬產(chǎn)品模型構(gòu)建虛擬產(chǎn)品展示系統(tǒng)的思想和具體實(shí)施辦法——將平面圖像與三維模型相結(jié)合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品展示系統(tǒng)及其互動(dòng)。 針對(duì)大型產(chǎn)品展示所

3、需要的復(fù)雜和真實(shí)感強(qiáng)的場(chǎng)景空間，通過(guò)三種途徑生成平面全景圖：其一，運(yùn)用3DS MAX等三維建模軟件建立場(chǎng)景模型并輸出全景圖；其二，運(yùn)用全景照相機(jī)與魚眼鏡頭相結(jié)合的方法拍攝、制作全景圖；其 三，運(yùn)用普通數(shù)碼相機(jī)拍攝連續(xù)照片，使用REALVIZ Stitcher、Panorama Maker等專業(yè)拼接軟件進(jìn)行照片的無(wú)縫拼接實(shí)現(xiàn)全景圖。研究了柱面、立方體和球面三種全景圖的不同生成方法和圖形應(yīng)用特點(diǎn)。柱面圖缺少上下底面，其運(yùn)用有一定的局限性；

4、立方體全圖包括了整個(gè)場(chǎng)景，但在每個(gè)直角處會(huì)產(chǎn)生較大的圖像變形；球形全景圖可以以最小的失真和變形幾近真實(shí)地反映場(chǎng)景。確定出在不同展示需求時(shí)選擇類型的原則。將球形全景圖以材質(zhì)貼圖形式賦于球體模型的內(nèi)表面，塑造出視覺(jué)效果真實(shí)的三維虛擬場(chǎng)景。提出在PC機(jī)上可行的，較為高效的外觀展示虛擬模型的構(gòu)建方法。利用三維軟件Solid Works對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行基于特征的參數(shù)化建模，然后導(dǎo)入3DS MAX進(jìn)行光線渲染、材質(zhì)貼圖以及動(dòng)畫制作。由于兩種軟件不同的建模

5、方式以及兼容性等問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致格式轉(zhuǎn)化后，產(chǎn)生一些細(xì)微的模型錯(cuò)誤或誤差，但這些模型問(wèn)題可能會(huì)對(duì)后續(xù)工作產(chǎn)生一些并不重要的影響。 在此基礎(chǔ)上，主要研究三維產(chǎn)品模型與虛擬場(chǎng)景相結(jié)合形成一個(gè)完整的虛擬產(chǎn)品展示空間的方法和具體技術(shù)，提出在Cult3D Designer平臺(tái)上的三維虛擬 場(chǎng)景及產(chǎn)品展示系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程。通過(guò)指令來(lái)設(shè)置觀察者在虛擬場(chǎng)景中的漫游，設(shè)置觀察者與產(chǎn)品之間的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大型產(chǎn)品的虛擬展示活動(dòng)。將整個(gè)場(chǎng)景和 模型一起輸出

6、為*.C3D的格式，導(dǎo)入到Cult3D Designer中。在Cult3D Designer中，將鼠標(biāo)指令Object Click分別與動(dòng)畫指令A(yù)nimation Play，或隱藏Hide Object顯示Unhide Object指令聯(lián)系起來(lái)，可以使用戶通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)觀看各個(gè)部件的動(dòng)畫或進(jìn)行背景及產(chǎn)品貼圖的變換；將鍵盤指令Key Press攝像機(jī)相聯(lián)系起來(lái)，可以使用戶通過(guò)鍵盤操作來(lái)切換不同的視角等。用戶可以自主地、動(dòng)態(tài)地從各個(gè)角度觀察產(chǎn)