第ｌ６卷第１期 ２０１４年３月 漳州职业技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ＿０Ｉ．１６ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１４ 虚拟现实技术中建筑场景的模型优化策略 伍乐生 （漳州职业技术学院建筑工程系，福建漳州３６３０００） 摘要：虚拟现实系统需要在与用户交互中实时绘制场景，场景模型的复杂度和交互实时性之间的矛盾是虚拟现实 系统运行的主要问题，如何在保证效果的前提下减少模型数据量是虚拟现实设计中一个比较突出的问题，文章对虚拟现 实设计中建筑场景的模型优化策略进行了研究，总结了建筑场景模型优化的方法。 关键词：虚拟现实；模型优化；交互性；实时性 中图分类号：ＴＵ２０５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－１４１７（２０１４）０１－０００１－０７ １ 引言 ・‘虚拟现实”译自英文“Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ”，有时也简称为“ＶＲ”技术，是２Ｏ世纪８Ｏ年代才发展起来的新 兴技术。虚拟现实的概念可以简单概括为：“借助计算机及相应的技术手段建立虚拟的媒体空间，用来模 拟表现真实或设想的环境，使用者可以通过传感交互设备实现与虚拟环境进行“交互”，实现虚拟漫游、 改变视点等自主行为，再加上逼真的多媒体感受，使得使用者可以“沉浸”到虚拟环境中，获得身临其境 的感受。”这种技术打破了传统方法感知现实环境受空间、时间的，极大地拓展了人们感知客观世界 的认识方法，实现了人们跨越时空对环境进行感知的追求，其“实时交互”的特点打破了传统表现形式的 局限，有力推动了虚拟现实技术在建筑领域的发展与应用。 ２ 应用于建筑展示的虚拟现实技术 虚拟现实技术应用的一个重要领域是实现对建筑物的虚拟构建和智能漫游。通过虚拟建筑模型，建 筑设计师可以预先验证设计方案的创意可行性和论证技术合理性，另外，通过虚拟建筑模型，可以向来 访者预先展示建筑的内部结构和空间分布，另外，虚拟现实技术还可以用于建筑施工过程模拟、历史性建 筑模拟、防灾模拟等，虚拟现实就建筑视觉模拟的可行性而言，具有非常重要的意义及广泛的应用。 目前在建筑环境的计算机辅助表现上常见的表现形式有：效果图、三维动画、虚拟现实，三者对比 如表ｌ所示。 建筑表现中效果图采用静态图片的表现形式，与传统的手绘、照片等静态图像表现手法如出一辙， 能表达基础的三维信息，而且随着技术的进步制作更加快捷，因此获得了广泛的应用。建筑动画的“动态” 表现形式更加生动地表达了更加丰富的三维信息，但由于观察路线和角度被固定的动画路线所限定，观 察处于被动状态，观察的自主性受到，而虚拟现实技术给用户提供了一种主动观察的方式，可以如 收稿日期：２０１４－－０１－－０６ 基金项目：福建省教育厅科技计划项目（ＪＢ１０２３８） 作者简介：伍乐生（１９７２一），男，福建长乐人，副教授，工学硕士，主要研究方向：计算机辅助设计。 ２ 漳州职业技术学院学报 ２０１４年 同现实世界一样自由观察，能达到如同亲临现场的感受，使得观察者能够最全面地感受到场景的三维信 息，将成为建筑场景展示的新趋势。 表１建筑环境表现形式对比 ３ 虚拟建筑场景的建模技术 虚拟场景的在计算机里的构建通常又简称为“建模”，如何又快又真实地在计算机里构建出虚拟场景 是虚拟现实技术的一个讨论主题，构建模型有两种主要思路，一种是利用计算机图形学技术在三维坐标 体系中用多边形构建三维几何模型，称为“基于几何模型”的建模技术，另一种建模方式是“基于图像”的 建模技术，使用真实场景中的图像作为输入，依据这些图像提取三维信息采用一定的算法来构建三维场 景，两种建模技术由于原理的不同使得它们具有各自的优势，同时也存在不同的缺点，将二者进行对比 如表２所示。 表２两种基本建模技术对比 从上述对比可以看出，两种场景模型的构建技术各有优缺点，一个较好的策略是结合二者的优点， 第１期 伍乐生：虚拟现实技术中建筑场景的模型优化策略 ７ 参考文献： 【１】 任海军，文俊浩，徐玲．一种三维数字城市的构建和实现方法【Ｊ】．重庆大学学报，２００６，２９（３）：１０１－１０４． 【２】 高云琼，徐建刚．一种城市三维建模的集成处理方法【Ｊ】．中国图象图形学报。２００２，７（３）；２８２－２８６． （责任编辑：季平） Ｔｈｅ Ｍｏｄｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｃｅｎｅ ｉｎ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＷＵ Ｌｅ—ｓｈｅｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ ３６３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｖｉｔｒｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ ａｌｗａｙｓ ｒｅｎｄｅｒｓ ｓｃｅｎｅ ｉｎ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｄｕｒｉｎｇ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｓｅｒｓ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｏｆ ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ａｎｄ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｅｎｅ ｍｏｄｅ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｐｒｅｍｉｓｅ ｏｆ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ，ｈｏｗ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄａｔａ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｉｓ ａ ｍｏｒｅ ｐｒｏｍｉｎｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｃｅｎｅ ｉｎ ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｔｒｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ；ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ；ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ
