文摘

对于虚拟现实系统,其核心部分之一就是给人一个真正的和身临其境的3 d仿真环境。本文采用实时计算机图形学技术,三维建模技术,和双目立体视觉技术研究multivisual动画角色对象在虚拟现实技术;设计一个双目立体视觉动画系统;设计和生成一个三维模型;和发展一个虚拟multivisual动画场景的应用程序。主要研究内容和工作表现在文本中包括研究基本的图形渲染管道过程和呈现的每个阶段的分析和研究。主要分析了3 d图形算法用于计算机图形学的三维几何变换和研究的基本纹理技术、基本照明模型,和其他图像输出过程中使用片段处理阶段。结合学科的发展需要,3 d动画渲染的原则生产软件和3 d图形建模进行了研究,和固体三维模型显示在虚拟现实场景的设计和生产。本文还反映了虚拟现实在multivisual动画角色设计中的应用从侧面,所以它有现实价值和应用前景。

1。介绍

虚拟现实(VR)是一种计算机模拟系统,可以创建一个虚拟环境。人们可以与计算机生成的三维交互环境。虚拟现实技术的融合多种关键技术,包括实时计算机图形学技术、三维建模和渲染技术,双目立体视觉技术,视觉跟踪技术动画,感觉反馈和网络传输技术(1]。动画产业的快速发展,提出了更高的要求的成像质量和视觉显示效果动画。建设multivisual动画角色3 d模型,结合虚拟现实和可视化仿真技术,进行multivisual动画角色设计的3 d模型。它可以提高动画角色的视觉显示和动态分析功能(2]。在虚拟现实的可视化仿真模型,multivisual动画人物的3 d模型,建立了图像三维重建的方法和视觉空间重组是用于构造multivisual动画人物的3 d模型改进的3 d视觉效果multivisual动画人物和相关multivision 3 d模型的研究动画角色的设计方法具有重要意义的生产和应用动画(3]。

越来越成熟的计算机技术,虚拟现实技术已广泛应用,虚拟空间由更现实和multisensitive [4]。通过虚拟现实技术构建虚拟空间的再现真实的对象,但他们存在于虚构的时间间隔。例如,建筑和汽车驾驶模拟仿真”实际对象复制品”,而一些虚拟现实游戏和虚拟现实动画创作人员使用他们的想象力5]。虚拟现实技术的实现需要计算机程序的支持。它远远不够依赖一个单一操作系统程序。还需要获得人类感官信息通过计算机传感器和融合这些信息与计算机程序改变感官体验的目的(6]。三维动画设计技术也使用计算机程序的设计方法来实现“三维”效应。当使用3 d动画设计中,第一步是建立一个二维图像的目标图像通过一个计算机程序。这里的2 d图像不是只有一个角度,而是从多个角度构造。角度越多,更多的动态施工,更真实的图像(7]。其次,调整每个图像的大小与实际对象,构造运动轨迹通过观察事物的运动,然后将它转换成相应的设计参数;最后,环境建设目标位置也转换成特定元素,如亮度,但仍有许多迫切需要解决的问题(8]。

的3 d设计multivisual动画角色3 d模型,实时可视化仿真渲染软件Vega的用于构造multivisual动画角色的实体模型三维模型(9]。本文提出一种multivisual动画角色基于虚拟现实技术的三维模型设计方法。对于虚拟现实系统,其核心部件之一是提供一个真正的和身临其境的模拟环境。本文的主要研究内容和工作包括以下几方面:(1)研究的基本图形渲染管道过程,分析和研究各个阶段的渲染管道。主要分析了3 d图形算法用于计算机图形学的三维几何变换和研究的基本纹理技术、基本照明模型,和其他图像输出过程中使用片段处理阶段。(2)研究三维对象的表达方法和一些固体对象建模方法和技术,包括多边形,样条函数和参数表面边界表示方法。结合学科的发展需要,3 d动画渲染的原则生产软件和3 d图形建模进行了研究,和固体三维模型显示在虚拟现实场景的设计和生产。(3)研究和介绍了双目立体视觉技术,包括立体视觉的基本原理,head-mount显示(HMD)校准,动画和视觉跟踪。双目立体视觉的HMD光学系统设计,系统测试和比较。(4)基于3 d图形引擎,虚拟multivisual动画场景设计和开发应用程序。 Use the designed 3D model to build the scene and render the scene with the help of several commonly used rendering techniques in the Unity engine, such as texture mapping, material, lighting calculation, transparency effect, and shadow calculation. (5) Run simulation on the developed virtual reality multivisual animation scene and perform performance analysis and performance optimization. Finally, publish the application to the mobile platform. In this paper, by designing a binocular stereo vision optical system, combined with the developed virtual multivisual animation scenes, an immersive visual experience and practical visual communication are realized. Based on the 3D graphics engine, we design and develop virtual multifield animation scene applications. Use the designed 3D model to layout the scene, and at the same time, use multiple commonly used rendering techniques in the Unity engine to render the scene, such as texture mapping, material, lighting calculation, thickness effect, and shadow calculation. At the same time, the simulation is run on the developed virtual reality multivisual animation scene, and performance analysis and performance optimization are performed. This article also reflects the application of virtual reality in the real estate industry from the side, so it has realistic value and application prospects. The boundary volume model design technology is used to reconstruct the 3D modeling of the multivisual animation character 3D model, the multivisual animation character 3D model design is carried out in the VR environment of virtual reality, and finally the simulation test analysis is carried out.

2。相关工作

最初,Aberman [10),美国ARPA信息处理技术办公室主任(IPTO),提出通过头盔显示器代表真实的虚拟世界,增强立体声,和触觉反馈;用户可以在现实与虚拟世界中的对象交互。通过研究他的公司VPL,麦克唐纳(11)开发了一系列的虚拟现实设备,包括模拟数据手套和头盔显示“眼”。这些设备也成为虚拟触觉技术领域的先驱。世嘉公司推出了立体声环绕虚拟现实眼镜消费电子展。设备配备头部跟踪和液晶显示器。然而,由于技术发展的困难,设备仍处于原型阶段(12]。

专家提出,普及率将帮助扩大虚拟现实的美学multivisual动画,这是一个未来虚拟现实的发展方向。伊利诺斯州立大学李(13)开发了一个分布式虚拟现实系统,支持远程协作multivisual动画设计。来自不同国家和地区的工程师可以设计通过计算机网络实时协作。设计一个汽车的过程中,各种组件可以共享一个虚拟环境,可以观看的视频传输和相应的定位方向另一方的任何位置。虚拟原型系统中使用,减少了时间设计图片和新产品进入市场。产品生产之前可以估计和测试,产品质量大大提高。周(14)开发了一种实时仿真系统multivisual动画在动态虚拟环境。在分布式交互仿真系统,在现实世界中复杂流体的物理特性模拟,包括模拟搅拌液体,模拟不同颜色的液体混合,混合multivisual动画模拟,模拟流体的相互影响。然而,系统有一些局限性,如不用于任何精确的工程目的。杨(15)启动一个试点项目“虚拟的动画角色的探索”,使“虚拟资源管理器”(iVurtalExPlorer)使用虚拟环境调查偏远地区。现在,美国宇航局已经建立了一个航空和卫星维护虚拟现实训练系统,一个空间站虚拟现实训练系统,建立了一个虚拟现实multivisual动画三维系统,可以在全国范围内使用。Ulvi [16)主要研究分子建模、虚拟现实、动画模拟、建筑模拟,等等。在显示技术方面,UNC已经开发了一个名为PixelPlanes帮助用户构建的并行处理系统实时动态显示在复杂的场景。也有研究小组已经成功地使用计算机图形学和虚拟现实设备multivisual动画相关的讨论问题。他们使用数据手套作为工具,以图形方式表示手部运动在电脑上实时;他们也成功应用虚拟现实。的技术应用于操作multivisual动画和开创了VR multivisual动画模拟方法(17]。麻省理工学院是一个科研机构,在最新的前沿技术。他们最初的先驱研究人工智能,机器人技术,计算机图形学和动画。这些技术是虚拟现实技术的基础。几年前,一个媒体实验室成立进行正式研究虚拟环境。媒体实验室建立了一个测试环境BOILO呼吁尝试不同的图形仿真技术。使用这个环境中,麻省理工学院建立了一个动态系统来跟踪运动对象在一个虚拟环境。此外,爵士研究中心建立了“视觉感知项目”研究现有虚拟现实技术的进一步发展。几年后,斯里兰卡进行军用飞机或汽车驾驶培训研究利用虚拟现实技术,试图通过multivisual减少飞行事故动画仿真。人机界面技术实验室(HrrLab)华盛顿技术中心的华盛顿大学的研究中起着主导作用的新概念和感觉也进行研究,感知、认知、和运动控制功能。 IHT introduces VR research into the fields of multivisual animation education, design, entertainment, and manufacturing [18]。

在21世纪的最初的15年里,虚拟现实已经取得显著的快速发展。计算机技术,特别是小而强大的移动技术,在价格下跌的背景下爆炸了。智能手机的兴起与高密度显示器和3 d图形功能使得虚拟现实设备的实现。与欧美发达国家相比,国内虚拟现实技术的开发时间和3 d图形技术仍然是非常短的。现实技术仍然是高度重视,根据国家的国情,研究虚拟现实技术的发展计划已经制定。主要国内大学和企业也积极响应国家的呼唤并进行相应的学习、研究和开发工作。使用这个系统允许用户执行装配仿真实验,有效提高设备组装的准确性和有效性19]。一些数字技术公司已经启动了虚拟现实服务,多个虚拟现实软件开发平台,并产生多个现实的虚拟场景在动画设计等领域使用。在不久的将来,虚拟现实技术将会更加广泛地应用于各种行业,和空间动态场景建模技术、实时计算机图形学技术,大规模网络分布式虚拟现实系统也将成为其发展趋势。近年来,三维扫描技术正在开发。三维扫描仪器可以用来检测的几何结构和外观数据现实世界或环境。收集到的数据可以用于三维重建计算创建虚拟世界中的“现实”。然而,它仍然需要重组形成一个完整的虚拟现实场景的虚拟对象。大规模网络分布式虚拟现实系统可以允许多个用户参与并输入相同的虚拟现实环境同时,共享虚拟环境,和一起工作20.- - - - - -25]。

3所示。Multivisual动画角色基于虚拟现实技术的三维模型架构

3.1。虚拟现实技术实现的理论Multivisual动画人物

为了实现multivisual动画人物的三维模型设计基于虚拟现实技术,边界体积模型设计技术是用来重建的3 d建模multivisual动画角色3 d模型。结合空间数据采样方法、分析的总体特征multivisual动画角色3 d模型,导入multivisual动画角色三维模型数据库的网络数据库,并初始化网络参数。使用软件Multigen Creator创建三维模型,结合玛雅,3 ds MAX,低对比度图象三维建模软件,进行多级结构分析的3 d模型multivisual动画角色;采用多层次细节(LOD)和控制自由度(自由度)联合控制方法的动态设计和三维模型的自动编译multivisual动画角色;使用图像融合和高维空间建模建立multivision动态图像抽样模型的3 d模型multivisual动画角色;使用OpenFlight逻辑结构分析方法建立三维模型的视图区域的multivisual动画角色获得的整体结构模型的三维模型设计multivisual动画角色。用多维空间纹理渲染的方法和现场数据库导入写多维空间multivisual动画角色的视觉数据的3 d模型,建立multivisual动画角色的边缘轮廓特征检测模型的3 d模型,并获得multivisual动画纹理分布的子空间。角色3 d图像像素分布特征集 在哪里H和F是像素强度和边缘像素功能组件的三维图像multivisual动画角色;符号”“是卷积操作。通过边缘轮廓特征检测方法,矢量量化分析的三维图像multivisual动画角色,和量子化特性分布值的三维图像视觉动画。其中,G是能量函数的3 d图像multivisual动画人物。先验形状模型统计分析方法用于校准的像素特征点的三维图像multivisual动画角色,和获得的统计特征量

的公式,u是图像灰度值。执行信息融合的三维图像动画角色通过连续标记点目标的边缘,和交叉的分布曲线的轮廓边缘得到如下:

形状先验形状空间集成到三维模型构造图像序列中的目标形状,和联合稀疏特征检测方法用于重建的三维图像multivisual动画角色。输出是

的公式,年代和t是在梯度方向上的灰度特性。执行多维的空间纹理渲染3 d图像的动态特征量提取multivision动画角色。Multivisual动画角色3 d模型边缘轮廓检测方法:建立Multivisual动画角色3 d模型边缘轮廓特征检测模型,结合Multivisual动画角色的体积模型设计方法三维模型设计过程中,纹理特征分布分割设计,Multivisual动画角色。3 d图像纹理渲染和三维图像的相似性特征的视觉动画角色

的公式,年代的概率分布是目标区域和纹理f(年代)的视物模糊multivisual动画角色的3 d图像。使用背景区域模糊处理方法,信息增强处理的三维图像multivisual动画角色,和三维图像的边缘轮廓检测multivisual动画角色表演的状态空间,和获得的特征表达式如下:

构建多尺度特征分解和转换模型的三维图像multivision动画角色,检测的灰色特征数量multivision动画人物的三维图像,并把像素特征点的三维图像multivision动画角色统一获取multivision动画角色。的信息融合输出3 d图像

基于变分水平集,高维空间分割模型的三维图像multivision动画角色。的分布是

3.2。Multivisual动画图形输出处理

在计算机图形学中,multivisual动画材质是一种特殊类型的计算机程序可以灵活地计算输出图形硬件的渲染效果。的可编程GPU渲染管道,可以使用的材质语言编程。通过使用着色器中定义的算法,位置信息,饱和度,亮度,和对比的像素,顶点,和纹理可以动态地改变,和外部变量可以通过着色器程序介绍了修改。渲染管道可以理解从一节以不同的方式。每个材质都提供不同的功能在管道中的不同阶段。主要分为顶点着色器,镶嵌控制,材质,镶嵌评价材质、几何着色器和片段着色器。这些操作的组合可以使用着色器程序,和材质也是可选的,但如果您正在使用任何材质,你通常需要包含一个顶点着色器。每一个阶段的输出可以作为下一阶段的输入。同时,顶点的属性变量和统一变量设置的应用程序。这些值通常存储在CPU内存。 The vertex shader is the most common and most commonly used 3D shader, and it runs once on each vertex of a given graphics processor. The purpose is to convert the three-dimensional coordinates of each vertex in the virtual space to the three-dimensional coordinates on the screen. The vertex shader can manipulate attributes, such as position, color, and texture coordinates, and the result of the operation will be output to the geometry shader (if it exists) or the rasterizer. The vertex shader can control the details of position, movement, light, and color in any scene involving 3D models. In the shader pipeline, the subdivision shader immediately follows the vertex shader. They take vertex data and can insert original data or create additional vertices in the geometry. The subdivision shader can adaptively subdivide the geometry to enhance the quality of the image. The geometry shader is executed after the vertex shader. The input accepted is a complete primitive composed of a series of vertices. These input data come from the fixed-point shader. When the subdivision shader is enabled, the input of the geometry shader will come from the fine subcalculation shader, you can change or expand the original geometry by creating new vertices, you can also create new primitives, you can calculate and determine the color of the pixel, output a single color, and you can also calculate and output texture maps, lighting, and shadows. Figure1显示特定模型的分布特征层融合的多种颜色与其他现象。

当multivisual动画三维对象由多方面的近似表示,亮度插值技术或表面正常的插值技术用于绘制表面,而表面光滑效应可以获得。成功的这种类型的算法和算法的简单统一处理多面体模型的多面体模型的流行的原因。事实上,许多商业动画软件如别名,vefornt, Soiffmage,玛雅,3距离生成多面模型提供了一种手段。绘图时,表面离散成三角形,这样光线追踪算法可以用来统一现场。计算,主要的视觉图像的缺陷产生的多面体模型是平滑的轮廓边缘。可以交互地生成的多面体模型生成的设计师或一个算法在一系列离散点是测量物体表面的三维激光扫描仪,或从一个隐式自动生成描述(如旋转身体或物体所产生的广义SweePign),或获得的离散参数表面。具体的算法流程如图2。画一个多面体所需的信息通常存储在一个层次结构。第一步是头脑风暴和思考的内容场景,场景切换的道路,文案的逻辑的交互界面,和规划的输出文件。第二步是用草图来表达和输出现场示意图。第三步是,3 d建模师进行建模和输出三维模型根据场景的示意图。例如,每个面是由一个指针指向一个多边形表,索引,每个多边形是由一个指向一个顶点表定义的。一个多边形的顶点通常只存储一次。使用一系列多边形边的多边形本身代表一个对象。边缘数组的每个元素包含四个指针,它指向相应边的两个顶点的法向量两个相邻多边形。这代表对象的方法是更有效的,更简单的数据结构。 In real-time graphics, the rendering of the scene is mostly done by hardware Z-buffer blanking. Many graphics accelerator cards provide hardware Z-buffer blanking function. The number of triangles that can be processed per second has reached several million, and this number is still rising rapidly. Therefore, the CPU should transmit the scene data at the fastest speed to give the graphics accelerator card. Some graphics standards such as PHIGS, GL, and openGL provide triangular strips and quadrilateral strips P structures that can quickly transmit polyhedral network models. Since the data required to transmit this structure is less than that of transmitting triangles or quadrilaterals one by one, the execution efficiency of this structure is higher regardless of whether the drawing is done by hardware or software.

因为计算机只能处理离散数据,我们必须连续multivisual动画功能转化为离散数据集为方便处理。这个过程称为multivisual动画集合。通常,一个矩阵组成的采样点的值用于表示一个数字multivisual动画。Multivisual动画重采样的过程是指采样Multivisual动画从一个坐标系统转换到另一个地方。两个坐标系之间的关系是由空间变换(映射函数)。multivisual动画重采样过程的基本步骤的输出采样网格使用逆映射函数将结果映射到输入电网,而结果是一个网格重新取样。网格显示multivisual动画的重采样的位置。输入multivisual动画在这些点,采样和采样值被分配到相应的输出multivisual动画像素。有一个问题这个抽样过程。重采样网格和采样网格并不总是一致。 The reason is that the range of the continuous mapping function is a set of real numbers, while the coordinates of the input grid are a set of integers. At the same time, multivisual animation reconstruction is carried out, that is, the discrete input multivisual animation sampling points are converted into a continuous surface, and then sampling is performed. Multivisual animation reconstruction is generally completed by interpolation. After the multivisual animation reconstruction is completed, it can be sampled at any position. Therefore, resampling includes two processes, namely, multivisual animation reconstruction and subsequent sampling. In order to determine the calculation method used when the value of a function is between two sampling values, curve fitting is usually used to establish a continuous function through discrete input sampling points, and any point can be obtained by using this reconstructed sampling function, so that you can not only extract the input signal at the sampling point.

3.3。优化的三维模型特征值Multivisual动画人物

当模型特征值允许的复杂性,使用multivisual动画建模可以使对象由一个曲面的一部分。在这个阶段,它是比较容易建立特定的几何模型。如果某些地方已经建立的模型在其他软件,该模型也可以直接输入动态仿真软件。multivisual动画人物的3 d模型框架基于VR技术如图3。在模型建立之后,灯应该安排在现场为背后的材料设计打下坚实的基础。环境是不同的,安排灯的方法也不同,但基本上使用三点照明方法,使用一个主要的光照亮整个场景,使用二次光增加一个本地区域的亮度,并使用背光增加场景的对比。我们离散样本图像曲线获得一组二维点。我们为每一个二维的点,解决相应的S-dimensional点根据公式构造模型的底面,然后扩大模型的底面获得整个模型。底部表面模型的构建是基于参考平面,和许多因素会影响到参考平面的准确性,如图像噪声,在用户交互合理绕航,缺乏特征的飞机,和相机视角有限,当参考平面倾斜。在这个时候,这是不可避免的,该模型将有一个更大的偏差。针对初始模型的弥补问题,我们提出的解决方案是跟踪模型的顶部或底部表面的轮廓的图像有一个很大的补偿模型,并使用顶部和底部表面的轮廓模型的优化参考平面的高度和模型,然后优化模型。如果现场的规模很大,你可以先把它分成几个区域,然后使用三点照明方法在每个区域。在电脑里,表达不同的材料,需要完成通过定义材料和灯光。 Defining materials is generally divided into determining basic parameters and assigning textures. The basic parameters generally include three basic colors and shading methods. The three basic colors are: Amihent (the color of the shaded part),我(材料的自然色),SPeeular(突出部分的颜色)。在这三者之中,的影响e是最明显的,最简单的定义。如果你想设置材料某种颜色在现实世界中,然后设置e这种颜色。的动态仿真机制,自然色和突出的颜色对象主要是集。设置基本颜色后,拷贝的值我和eSpeeluar部分,然后增加饱和度的突出部分。常见的阴影模式是lFat、GrUand Phogn,融化,Binn,等。在这些阴影模式,lFat去模式通常用于设置块对象的材料。Phogn常被用来设置对象的材料如塑料。麦芽和bilm通常用于设置金属的材料。你也可以通过调整亮度和shininess-strength控制发光的特点,也就是说,发光和发光强度;透明度特征调整下降,倪和关闭的右边可以用来控制是否它是一个中间透明效果还是双方的透明效果。

您可以使用纹理映射技术来改变材料的影响:不同的动画软件有不同的映射方法,但他们只不过是以下:纹理映射,透明度映射,凹凸贴图,反射映射,反光映射,屏蔽映射,等。凹凸贴图生成一个粗糙表面效应通过改变照明在渲染,从而生成阴影和高光。纹理并不实际确定动画的总长度。一般来说,它被认为是来自两个方面:一是模拟演示的需要,另一个是实际的运动机制的需要。如果仿真演示需要很长时间,那么该机制可以重复地移动;如果仿真演示的时间很短,速度或范围的运动机制需要调整。故事板的基础上细化,确定每个组件的材料,运动的时间分布,配音,形成一个特定的脚本。根据模拟脚本,每个子任务分解。完成一个高质量的动态仿真工作,专业知识需要不同的人一起工作,包括领域专家、动画和音频域问题的设计师有了更深层次的了解。根据对象的几何模型的特点,选择适当的建模方法建立的模型模拟对象。一般建模系统曲线的概念,表面,多边形,元素,或对象。 Curve operations generally include creating splines, circles, ellipses, fetching boundaries, translation, editing, modifying, subdivision, breakpoints, closing, connecting, reversing, and character libraries. Surface operations include creating ready-made surfaces, rotating, filling, lofting, stretching, subdividing, disconnecting, connecting, closing, and reverse. The object can be a curved surface, a polyhedron, or a combination of them. The difference between a curved surface and a polyhedron is the curved surface stores less information, only vertices, radii, and so on. When rendering, it is directly calculated by the equation, so the speed is fast. There are many vertices to be stored in a polyhedron, as well as the order and adjacency of points, edges, and faces, the normal direction of each face, etc., so the storage capacity is large; its advantages are that it can be transparent, can be interpolated, deformed, can do Boolean operations, and calculate accurately. Reflection can be used for the final effect of an object, which can make things like mirrors or subtle indentations appear more realistic. The motion simulation of the mechanism generally does not require very complicated mapping technology. Setting the movement of the mechanism: at this stage, it is necessary to choose the appropriate setting animation method according to the different characteristics of each object's movement. The key frame method is often used to set the position change, scale, rotation, and hiding of the object; the deformation method is often used to set the shape change of the object: the joint method is used to set the motion of the jointed object similar to humans or animals. The method often used is the reverse order movement method of the mechanism.

机制的模拟,可以根据不同的情况选择不同的方法。预览动画和观看运动效果。如果你是满意的结果,执行正式的呈现。以前的工作完成后,必须呈现动画。此时,根据特征值不同的权重应设置不同的动画层。具体的分布如图4(一)- - - - - -4 (c)分别和他们代表的点的像素分布特征值动画,轮廓投影,和3 d显示。如果你只是在电脑上模拟的运动机制,然后呈现图片不应太大,最好不要超过640×480,生成的文件格式最好是低频或AVI。如果是在电视上播放,那么它必须被渲染成72 o x 576屏幕根据电视的要求。文件格式是最好使用TGA, PJG,等渲染完成后,这些单文件是记录在录像带上。合成视差动画:根据实际应用的需要,使用上面介绍的合成方法合成视差移动圆。选择背景音乐并记录配音。背景音乐和配音对动态模拟的效果有很大的影响。因此,虽然这不是很重要在这个阶段,你应该小心。在这里,有必要综合前面制作动画和音频作品形成multivisual动画三维模型与图片,文本和声音。

4所示。应用程序和3 d模型分析Multivisual基于虚拟现实技术的动画人物

4.1。Multivisual Metaparameter动画仿真

在本文的研究中,我们使用3 dsmax软件和其他软件建立三维模型并生成立体图像,取得了良好的应用效果。随着场景的复杂性不断增加,之前的研究的基础上,我们尝试使用基于数字图像转换的方法来生成基于立体视觉的原理和立体影像与VC编译的应用程序软件。转换可以生成更现实的立体影像和立体图像在很短的时间内。文件导出的3 d绘图软件只是一个物理显示,和特殊的软件是需要添加动画功能。你可以直接使用该软件来解决三维演示动画的零件及其装配在某种程度上。该方法相对简单的编辑。通过处理,优化并建立节点场景中,物体,纹理,观点,等等,提高浏览器的性能,加快运行速度。

为了使虚拟空间动态、施工指令可以包括绑定指令,和绑定指令描述如何将节点绑定在一起。绑定包括节点和线路或路径绑定节点之间联系在一起。前后动画数据节点的分布仿真如图5。绑定两个节点后,第一个节点的信息传输到第二个节点通过这种路径称为事件。包含一个值,当一个节点接收到一个事件,它将开始动画或其他事情根据节点的特点。通过绑定多个节点,用户可以创建许多航线,使空间更具活力。大多数节点可以绑定到电路,每个节点都有输入和输出套接字。一些节点都输入和输出套接字,而其他人则只有一个。当连接路线,它接受的输入和输出事件。每个输入和输出路由节点也有一个类型,例如,一个类型。当它绑定到一个路线,输出浮点数类型可以接受浮点值。特定的输入和输出条件如图6。创建的路线后,线的路线将处于睡眠状态,直到一个事件从发送节点发送到接收节点。

框架采用经典MVC (model - view - controller)设计模式,将整个系统开发分为三个模块:模型组件,组件视图组件和控制器。模型组件之间的通信桥梁视图组件和控制器组件。特定的操作控制器发送的信息会传播到模型组件。模型组件将相关信息发送给视图组件通过一系列的逻辑计算,和视图组件接收到它。消息终于显示给用户。设备浏览图书馆支持基于“增大化现实”技术的显示为用户提供了一种新型的人机交互方式。后,用户使用手机的摄像头来识别预定义的画面,逼真的3 d设备模型及其参数的介绍可以显示在相应的图片。这种基于“增大化现实”技术的人机交互设备浏览图书馆提高了用户体验,减少了实验的实际设备的损失。使用专业模型制作软件设计和构建虚拟实验系统的三维模型。在3 ds Max,根据比例调整模型的实验设备,统一轴和质心的位置,和做一个好模型与三维结构符合真正的设备。 In order to ensure the high level of realism of the virtual experimental environment, the material of the equipment must be rendered, while the 3D equipment structure is simulated. Material refers to the material and texture of an object, that is, the material properties and texture of the object itself. The steps of material rendering are the establishment of shader script programming for different materials, the production of model textures, and the synthesis of materials. Shader script is responsible for producing materials with different effects, and programming uses ShaderLab language; texture is used to display material textures, including texture maps, normal maps, cube maps, and specular maps, which are produced by 3Ds Max; shaders are shader scripts and texture. Finally, the material is attached to the corresponding model to make the virtual experimental environment realistic. The results in Figure7表明,multivisual动画三维模型已经被大多数对象。

4.2。结果和分析3 d模型Multivisual动画人物的例子

目前,模型资源已经导入到统一的引擎和分类根据文件夹布局。接下来,使用这些模型对象和内置的灯光效果和材料系统统一建立和渲染场景。层次视图中创建一个空GameObject,更名为几何学。使用这个空的游戏对象的父所有游戏场景中的对象。然后拖动multivisual动画帧模型现场geometry-objects的孩子,仍然有许多模型在场景模型的名称。这些模型在3 ds Max建模是分开的,它们作为场景对象的子对象。设置的参数变换组件的几何对象,包括位置坐标(位置),旋转角(旋转),和缩放比例(规模),和计算参数错误的样本,如图8。首先,将呈现模式设置为正常的不透明的渲染方法(不透明的)。然后,设定材料的漫反射贴图,和颜色值设置为布朗(156,115,72,255),以便抽样获得的颜色纹理映射可以混合颜色值设置为获得一个新的颜色值。继续设置颜色值的镜面反射(58,58岁,今年58岁,255),并设置正常的地图和闭塞。最后,将自发光的颜色设置为黑色(0,0,0)和检查突出和反射选项。

在剖析器窗口中,选择一个关键帧和CPU使用率信息图(第一项),你可以看到每个资源占用CPU的时间计算。其中,用于渲染和帧同步的计算机时间(VSync)相对较长,分别是7.85和3.30女士女士。根据记忆信息图(第三项),可以看出,项目的总内存占用应用程序是1.38 GB。这是因为纹理地图占据了大部分1.22 GB的内存,和模型的网格占用27.0 MB的内存。overview窗口下面的窗口可以显示所选关键帧的渲染细节。这个框架使用CPU,它从总状态栏,可以看到camera-render占据了66.0%的时间函数,它包含其他子功能的时间称为内部函数。从self-status酒吧,可以看出上面的实际函数本身只需要1.9%的时间。您可以切换查看和分析性能分析中的其他资源数据信息窗口。例如,您可以切换到深度剖析选项分析在项目的所有脚本代码,和所有函数调用的脚本将被记录下来。性能分析后,现场可以优化性能。 The above analysis can characterize the rendering performance of the VR scene. The calculation and processing of the CPU and GPU are mainly considered. Many factors will affect the performance productivity, such as the number of models, the composition of the model's primitives, the number and size of texture maps, and the robustness of the script. The comprehensive score is shown in Figure9。

实验结果说明应用过程的虚拟multivisual动画场景和具体介绍实现方法和每个链接的详细信息。根据虚拟现实的原则,实验进行了三维建模的视觉动画人物,和具体效果如图10。它主要使用3 ds Max建模软件画multivisual动画场景模型、材料生产、和FBX资源出口;使用统一引擎构建虚拟multivisual动画场景,集材料和纹理,光源和摄像机,渲染场景。同时,分析了性能和提高渲染质量提出了优化方法。初始模型的基础上建设,我们描述了模型的顶部和底部轮廓,和这些轮廓作为约束优化的初始模型。优化模型的多视图下的立场是非常准确的观察。的位置和缩放因子通过手动调整交互模型,模型是大致放置在目标区域,然后模型变形的模型和目标区域模型尽可能保持一致,最后使用深度值模型的修复目标区域的深度。最后,应用程序被释放,头戴显示设备可以用来体验身临其境的虚拟multivisual动画场景,表现出高度的实用性。

5。结论

研究和分析multivisual动画设计的几个关键技术在虚拟现实系统中,包括实时计算机图形学技术、三维建模技术和立体视觉技术。基于研究的技术和项目主题的需要,设计开发了一个三维模型,和一个虚拟multivisual动画场景应用程序开发,动画和双目立体视觉系统设计。使用设计和开发场景显示设备,人们可以体验到身临其境的虚拟multivisual动画模拟环境。进行深入的研究3 d对象的表示方法,实现了3 d对象为基本元素,包括点、多边形、曲线,表面和总结几种常用的3 d对象表示方法。根据项目的需要,大量的三维模型设计、制作3 d建模软件的帮助下,和设计思想。使用统一的引擎和使用设计的3 d模型构建一个虚拟multivisual动画场景,将纹理映射、照明技术、阴影计算,和谷歌VR SDK来完成场景的渲染,并实施相应的改进和优化基于性能分析结果的方法,实验结果表明,它具有一定的可行性。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究受到了2018年广东省高等教育教学改革项目:研究和实践的“双重引擎”动画教育学集成和继承的基础上虚拟现实动画数字互动和民间艺术(没有。JG18010);2019年广州哲学社会科学发展“十三五年计划”阳澄湖年轻学者项目:岭南舞狮数字创新研究和文化遗产的指导下古城(没有的新的活力。2019 gzqn22);和2020年广东省科技项目:农业产品创新设计和促销在智能农业生态学在未来优秀科普作品(没有。2020 a1414050042)。