導語：如何才能寫好一篇虛擬現(xiàn)實設計技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；建筑設計

隨著社會的進步，建筑的藝術內涵和其實用性一樣，越來越受到人們的重視。一個建筑師如何將自己的設計意圖更形象，更直觀地展示在專家、公眾面前以供評賞呢？虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展提供了這樣的機會。

一、什么是虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實技術（VR），也稱“靈境技術”、“臨境技術”、“幻真技術”，是模擬人類視覺、聽覺、力覺、觸覺等感知行為的高度逼真的人機交互技術。它具有沉浸感、交互性、構想性。它可以把抽象、復雜的計算機數(shù)據(jù)空間表示為直觀的、用戶熟悉的實物。

利用這種計算機生成的交互式三維環(huán)境，不僅使參與者能夠感到景物或模型十分逼真地存在，而且能對參與者的運動和操作做出實時準確的響應。

二、虛擬現(xiàn)實技術在建筑設計中的應用

（一）在城市規(guī)劃設計中的應用

城市的規(guī)劃具有非常的超前性和可延續(xù)性，所以在其中引入虛擬現(xiàn)實技術是非常明智的舉措。隨著世博會的召開，世界各國所有大中小型展區(qū)均使用虛擬現(xiàn)實技術進行展示，也提升了虛擬現(xiàn)實技術在城市規(guī)劃中應用的廣泛度。在數(shù)字城市的制作中，我們可以提前數(shù)年預計到以后可能發(fā)生的各種狀況，比如一個樓層的高低對周圍光照的影響，可以在虛擬現(xiàn)實中通過實時光照來表現(xiàn)出陰影的范圍，從而進行整體的城市規(guī)劃。

（二）在建筑裝飾設計中的應用

建筑裝飾在設計和施工階段可能出現(xiàn)無法預期的問題，而工期延誤或者成本增加。而在虛擬世界中，我們可以提前模擬出需要的效果，從而在功能性上，房屋空間比例尺寸上，消防安全性上色彩上，材質上，以及采光效果上提前預知會發(fā)生的問題，只要前面花少量時間對最終效果進行推敲，就可以非常直觀的給施工人員和客戶一個滿意的交代。

（三）在設計成果展示中的應用

建造建筑并不是投資方的主要目的，其主要目的是由一座成功的建筑達成最大化的商業(yè)目的。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)以其獨有的“沉浸感”給消費者帶來全新的感受，不失為一個展示建筑美觀度和功能的最佳手段。

三、虛擬現(xiàn)實技術的現(xiàn)實意義

（一）項目的技術論證

建筑行業(yè)與其他行業(yè)有著很大的不同，一座建筑的落成對社會的影響，人民的生命安全，都起到非常重要的作用。在當今眾多大型建筑場館的設計工作和施工過程中，我們要面臨巨大的經濟壓力。前期設計出現(xiàn)的任何一個問題，都可能在將來的施工過程中出現(xiàn)巨大失誤。在竣工之后，建筑的功能性，安全性，環(huán)保型方面也需要時間進行考察。所以我們一定要在前期以三維成像技術來展示最終效果，才可能在最低的成本壓力下把安全系數(shù)提到最高，同時也節(jié)省了人力物力，達到很好的先前期論證效果。

（二）改善建筑設計

建筑設計是一項非常具有科學性、嚴肅性的過程，它需要在建筑設計的過程中，不斷地進行技術論證及可行性的分析，對以往設計做出更好的改變，以避免建筑在建造過程中或者使用過程中出現(xiàn)由于設計而出現(xiàn)的問題。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)就可以為我們的建筑師門提供這樣的機會。采用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，建筑師可以將其作為一個建筑性能評價的工具，在其中來發(fā)現(xiàn)建筑設計出現(xiàn)的缺陷，同時可以采用系統(tǒng)模擬出不同的解決問題的方案，在極低成本下，完善建筑項目的設計。

（三）節(jié)省投資和運行費用

采用虛擬現(xiàn)實技術進行先期技術成果的演示和論證有助發(fā)現(xiàn)設計中多余的措施和各專業(yè)不協(xié)調的部分，及時修正以節(jié)省投資和運行費用。同時，演示論證也可發(fā)現(xiàn)設計中可能導致無法滿足要求的設計不當之處，避免了建筑物建造完成后的返工。

四、結語

虛擬現(xiàn)實技術在建筑設計中的應用，有著不可估量的應用前景。借助虛擬現(xiàn)實技術，能夠極大的豐富建筑師的設計方法，增強設計師的創(chuàng)新能力。信息時代的建筑師，除了需要了解已有的建筑技術和設計方法外，更要善于從計算機應用中吸取一些先進的方法。只有不斷更新觀念，不斷掌握新技術，才能贏得未來。

參考文獻：

[1]賈濱.進入數(shù)字化時代的建筑學仁J3科技情報開發(fā)與經濟,2006,6

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關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；室內設計；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）32-0046-02

一、引言

設計對象的變化導致室內設計師角色與室內專業(yè)教學方向的變化。分析數(shù)字化虛擬現(xiàn)實技術在室內設計與裝潢方面的應用情況，才能更加明晰室內設計教學模式需要如何去適應這種變革，傳統(tǒng)室內專業(yè)設計本身具備的優(yōu)勢如何與虛擬現(xiàn)實技術結合，設計師應如何應對快速發(fā)展的數(shù)字時代。

二、虛擬現(xiàn)實技術在室內設計中的應用

虛擬現(xiàn)實技術是一種以計算機技術作為平臺，利用各種硬件、軟件資源來實現(xiàn)計算機與人相互溝通和交流的手段，通過多種傳感設備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶聽覺、視覺、觸覺甚至味覺等多感官的享受，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬環(huán)境的計算機系統(tǒng)技術。巴里（Sherman Barrie）和杰金斯（Phil Judkins）把虛擬現(xiàn)實的特性歸納成高密度性、交互性、融入性、清晰性、直觀性。其在室內設計、建筑、游戲、醫(yī)療、教育、航空等領域有著廣泛的應用。從遙遠的古埃及文化中，繪畫工人為了室內氣氛的營造，采取在石柱與浮雕上繪制仿自然界的壁畫來實現(xiàn)，到今天通過虛擬現(xiàn)實技術來構筑場景，這是一個漫長的時展過程。美國電子游戲公司EA研發(fā)了游戲模擬人生3，在開發(fā)過程中聘請了數(shù)十位室內設計師，運用程序繪制制作了幾千種的家具組件，人們可以親自設計房屋的建筑結構模塊，完成墻體結構改造、電路重排、供水管路設計的等多方面的探索學習，還可以在室內完成家具的變換、燈光效果的測試、木地板顏色搭配、衛(wèi)生潔具、瓷磚變更等來實現(xiàn)室內的整體及細微的效果表達。雖然缺乏對使用者的人體尺度等的考慮，但縮短了室內設計師與使用者專業(yè)距離，解決了設計者與使用者之間交流難題。

三、虛擬現(xiàn)實技術促使室內設計師角色轉變

虛擬現(xiàn)實技術、三維數(shù)據(jù)――實體轉換技術的完善和應用，使室內設計創(chuàng)作方式完全區(qū)別于傳統(tǒng)平面、立面、剖面和三維模型的室內生成模式，它將設計師創(chuàng)作思維從理性思維、總體性思維向非總體性思維、渾沌思維轉變，使過去難以想象逐步消除了設計師的視覺思維優(yōu)勢的空間形態(tài)設計與復雜材質表現(xiàn)變的更加簡單而精準。隨著現(xiàn)代室內裝飾行業(yè)的發(fā)展，設計領域分工日趨細化，造價師、水電師、結構師等各工種設計人員的出現(xiàn)，使得材料造價、水電安裝與設計施工過程基本與室內設計師無關。由于社會上常以效果圖美觀與否作為評判基準，其自身的知識結構日益變得狹窄，缺乏完善的知識體系。使得設計師們只陶醉于數(shù)字技術的快捷便利網(wǎng)絡圖像信息的快捷傳播使室內設計的風格和內容方面變得更利于模仿與嫁接。設計師急需拓展專業(yè)領域，轉換角色職能，提高技術含量，加速科技創(chuàng)新。帶著中國先進設計文化思想與了解國際相關專業(yè)為主導的理念，邁向國際交流的行列是“新角色”的任務，多軌制轉變心態(tài)才能夠發(fā)展中國的室內設計事業(yè)。

四、通過虛擬現(xiàn)實技術支撐，室內設計教育模式發(fā)生變化

我國室內設計專業(yè)教學在課程設置、學時分配、實習實訓等設置內容上都存在著諸多問題。伴隨著室內設計領域進入了一個嶄新的時期，數(shù)字化虛擬現(xiàn)實技術勢必帶來室內設計的變革，相應設計學教育模式發(fā)生變化。首先，在培養(yǎng)方式上側重于藝術型人才培養(yǎng)，注重建筑與室內的整體學科關系、文理交叉、藝術與技術相結合，更為科學、合理。其次，重視運用現(xiàn)代信息技術，采取直觀的軟件教學方式。再次，修訂教學計劃，修改教學大綱，合理安排課程學分的分布，避免學生作業(yè)堆積，畫圖拖圖熬夜現(xiàn)象出現(xiàn)。目前數(shù)字化虛擬技術日趨強大，二維繪圖向三維化轉變，室內設計教育體制必然要改革更新，專業(yè)四年制課程學習時間應有針對性安排，不應停留在傳統(tǒng)室內設計教育模式。

五、虛擬現(xiàn)實在室內設計中的展開式實驗

在室內設計教學中，我們重點采用了VR-PLATFORM這款虛擬現(xiàn)實軟件來輔助我們實現(xiàn)教學模式的改革。室內虛擬現(xiàn)實設計軟件“VR-PLATFORM”通過建筑模型的建立，在居室設計中供水、重力、電力、風力等實驗進行技術上的模擬分析，數(shù)據(jù)測算和直觀的顯示，協(xié)助設計師修改方案。在東南大學成賢學院藝術本科生室內設計教學中，結合住宅方案設計，運用軟件“VR-PLATFORM”進行了科學數(shù)據(jù)基礎上的方案修改。以某小區(qū)樣板間供水系統(tǒng)為例，為了能夠生動并且直觀的得出室內供水、供電等設施的管路信息，可以通過建立模型、構建場景、烘焙貼圖、制作動畫等制作出執(zhí)行文件，并將其導入到VRP仿真系統(tǒng)開發(fā)包當中，從而構建一個真實的居室供水虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。如圖1首先依照給水系統(tǒng)的CAD圖紙通過3DS MAX建立水管路的模型。通過將3D模型導入到VRP中進行優(yōu)化處理及三維渲染。通過VRP-SDK所提供的對話框操作，來控制某個點位的角閥關閉以停止流水，完成管路、管接、水閥之間進行交互，有效地實現(xiàn)了對居室供水的操控、供水管路可視化、供水管路可控化、和供水管路可讀化。在虛擬現(xiàn)實技術的支持下，室內給水系統(tǒng)都得到了最大的優(yōu)化，從而大大提高了設計人員在設計住宅或設計大型室內項目時對于給排水部分的設計的掌控程度?！霸O計中很多問題和錯誤的出現(xiàn)往往是由于考慮不周或缺乏遠見。VR使我們有可能避免這些，直至達到滿意結果?！?/p>

參考文獻：

[1]Barrie S，Judkins P. Glimpses of Heaven-Visions of Hell：Virtual Reality and Its Implications[M].London：Hodder and Stoughton，1992.

[2]駱曉川.虛擬現(xiàn)實在居室設計中的應用與實現(xiàn)[D].沈陽航空航天大學，2012.

[3]陳尚超.城市仿真――一種交互式規(guī)劃和公眾參與的創(chuàng)新工具[J].新技術應用，2001，（8）：34-36.

[4]周榕.知識經濟時代建筑師角色解放與價值回歸[J].建筑學報，2000，（1）：53-55.

[5]李艷菊.數(shù)字化虛擬現(xiàn)實技術時代的建筑設計教學模式變革[J].生態(tài)經濟，2012，（4）.

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[關鍵詞] 虛擬現(xiàn)實新產品開發(fā)設計產品設計

隨著計算機圖形學、可視化技術、軟件工程、硬件設計及控制工程的迅速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術已經應用到了制造、醫(yī)學、建筑等領域。將虛擬技術應用到新產品開發(fā)設計中,實現(xiàn)草圖―效果圖―結構圖―模型全過程的交互和可逆,更會體現(xiàn)出它的很多優(yōu)勢,給設計業(yè)帶來新的理念和方式,極大地加快產品開發(fā)的進程,使設計者、消費者融為一體設計出滿足市場需要的產品。

一、虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實是利用計算機技術產生一個高度逼真,具有視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等感覺的虛擬環(huán)境,使置身于該環(huán)境中的人通過使用各種專用的傳感交互設備對虛擬環(huán)境中的實體進行相互作用,達到交互考察與控制,融為一體的程度。將虛擬技術應用于產品的開發(fā)設計,本質上講它是將產品從概念設計到投入使用的全過程在計算機上構造的虛擬環(huán)境中虛擬地實現(xiàn),其目標不僅是對產品的物質形態(tài)和制造過程進行模擬和可視化,而且對產品的性能、行為和功能以及在產品實現(xiàn)的各個階段中的實施方案進行預測、評價和優(yōu)化。

二、虛擬現(xiàn)實技術在新產品開發(fā)設計中的實現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實技術在產品設計中的實現(xiàn)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。

1.虛擬現(xiàn)實硬件系統(tǒng)。簡單的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)并不需要太多復雜的設備來實現(xiàn),只要能夠滿足具有輸入、輸出功能的設備即可。但要充分實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術帶來的沉浸感、交互性、想象性三個特征就需要專業(yè)的信息輸入設備和信息輸出設備。信息輸入設備包括鍵盤、鼠標、數(shù)據(jù)手套、手柄等,信息輸出設備包括高性能顯示器適配器、單通道或多通道投影儀、立體眼鏡等。

2.虛擬現(xiàn)實軟件系統(tǒng)。要想讓設計者和用戶或者其他人員真正體驗到虛擬現(xiàn)實技術所帶來的臨場感和沉浸感,首要的是建立一個與客觀世界相符合或者與設計者頭腦預想的設計方案相符合的虛擬三維模型,而且需要較真實的反映出產品的色彩、材質、光照等方面。要建立可視化三維模型從技術實現(xiàn)上可分為幾何建模、形象建模和行為建模。

其中幾何建模是可視化三維模型的基礎,主要建立所需三維場景的幾何構形。形象建模主要對幾何建模的結果進行材質、顏色、光照等處理。行為模型主要處理物體的運動和行為描述,體現(xiàn)了虛擬環(huán)境的動態(tài)特征。

三、虛擬現(xiàn)實技術在新產品開發(fā)設計中的應用

1.產品的造形設計。采用虛擬現(xiàn)實技術的造形設計,可隨時修改、評測、方案確定后的建模數(shù)據(jù),可直接用于沖壓模具設計、仿真和加工,甚至用于廣告和宣傳。

2.產品的色彩及材質設計。在產品的色彩及材質設計中,通過虛擬現(xiàn)實技術可以直觀地進行色彩和材質的選擇與搭配,確定主調色和輔助色以及進行材質的確定。

3.產品的結構設計。設計者通過虛擬現(xiàn)實技術可直觀地進行產品結構設計,使用虛擬現(xiàn)實硬件和軟件裝備在虛擬環(huán)境中可直接指導操縱模型,在產品開發(fā)的各個階段,對虛擬產品原形的結構、功能、加工工藝、裝配、生產組織等各個方面進行虛擬環(huán)境下的仿真,從而保證設計的可靠、高效。

4.產品的運動和動力學仿真,產品設計必須解決運動物件工作時的運動協(xié)調關系,運動范圍設計,產品動力學性能、強度等,例如,生產線上各個環(huán)節(jié)的動作協(xié)調和配合是比較復雜的,采用仿真技術,可以直觀地進行配置和設計,保證工作的協(xié)調。

5.產品的展示。用虛擬現(xiàn)實技術制作的產品廣告具有逼真的效果,不僅可顯示產品的形態(tài),還可顯示產品的內部結構,裝配和維修過程、使用方法、工作性能等,尤其是利用網(wǎng)絡進行的產品介紹,生動、直觀,廣告效果好,使人們能在城市、工廠、機器內部乃至圖樣和零部件之間直觀地獲取信息。

四、虛擬現(xiàn)實技術在新產品開發(fā)設計中的作用

1.縮短產品開發(fā)設計流程,提高產品的成功率。將虛擬現(xiàn)實技術應用到產品開發(fā)后,由于產品設計過程是數(shù)字化的,所以節(jié)省了傳統(tǒng)設計中制造物理模型所需要的物質,時間也會大大縮短,而且通過使用虛擬技術讓使用者直接參與設計,從而使產品在生產之前獲得各方面的鑒定,這就為設計師改進設計、完善設計提供了極大的便利,從而縮短產品的開發(fā)周期,提高產品的成功率。如Mercedes―Benz公司根據(jù)用戶要求設計出具有個性的汽車。用戶可按照自己的要求,在不同的虛擬環(huán)境中,親身體驗修改汽車模型的感受。

2.降低產品設計開發(fā)的風險和成本。通過使用者的直接參與,可以與設計師進行更好的交流互動,使用者與產品之間多了一些親切的感覺,這就避免了產品只刻上某一個設計師的烙印。例如通用公司的新型電力機車。設計人員為用戶提供的是三維數(shù)字化機車模型,若用戶需要修改,可直接與設計人員一起對機車模型提出修改意見,使設計繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量減少一半以上。

五、結論

社會的進步和科技的發(fā)展,使人們對產品的要求越來越高,這就迫使各生產企業(yè)在降低生產成本的同時更要使產品的設計周期大大縮短以增多商機,在新產品開發(fā)設計中虛擬現(xiàn)實技術的引入,可以實現(xiàn)產品的完全數(shù)字化?？梢灶A見,在未來的產品設計中,從產品的外觀造型、色彩及材質,到動力學仿真,甚至于產品設計管理、產品展示等,虛擬技術將會發(fā)揮更大的優(yōu)勢。

參考文獻:

[1]陳為:虛擬現(xiàn)實技術在工業(yè)設計中的應用[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新,2006,(05)

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計算機現(xiàn)在是運用的比較普遍的一種表現(xiàn)方式，有三維表現(xiàn)和虛擬動漫的表現(xiàn)形式，而現(xiàn)在我們運用計算機表現(xiàn)的形式是3D多，現(xiàn)在基于人們的文化修養(yǎng)和審美意識提高，在室內設計方面的表現(xiàn)手法選擇性越來越多，有時候同樣方案和同樣的設計，但是表現(xiàn)手法不一樣，就會給客戶不一樣體驗和效果。而基于這種計算機和傳統(tǒng)手法相結合的虛擬表現(xiàn)手法就有很大的優(yōu)勢，可以更加直觀充分的展現(xiàn)給客戶看了。

二、虛現(xiàn)實在室內設計的運用和發(fā)展目的

室內設計發(fā)展至今，已經有多種表現(xiàn)形式了，那么虛擬表現(xiàn)在室內設計中有一下幾個功能和目的：

1、充分的幫助設計師講解設計理念

在室內設計這專業(yè)出現(xiàn)之前，室內裝修都是以業(yè)主根據(jù)自己的欣賞水平和想象來施工的，這種方式只能以親自在現(xiàn)場知道工人去施工，所以也就沒有施工圖啊，設計方案之說，裝修功能也只局限于人類的居住需求。隨著社會發(fā)展才分工出設計師行業(yè)，也就有了方案和平面圖包括效果圖，伴隨著設計師和客戶交流也越來越多。但是在交流中客戶和設計師都有對方案的理解，那么就能使設計師更好的修改方案，也就能和施工人員對接施工，但是這種施工固然能解決設計問題，也能更好的和施工人員交流，但是還不能滿足設計師和客戶之間的交流，在這個發(fā)展過程中虛擬現(xiàn)實運用很好的彌補了室內設計的不足，能使設計師的方案更直接的和客戶交流對接，當然更加豐富了室內設計的表現(xiàn)手法。

2、在室內設計中優(yōu)勢

近年來，虛擬設計在室內設計中作為一個獨立體系正在快速的發(fā)展，三維立體在虛擬現(xiàn)實中相比于傳統(tǒng)手繪中的優(yōu)勢在于實際設計空間的真實尺寸體現(xiàn)。這種設計更加直觀的表達出設計師的效果，更加人性化和專業(yè)化，在設計過程中更加快捷、直觀、逼真。

3、靈感創(chuàng)作的來源

計算機更能反映空間的真實性，虛擬在空間的創(chuàng)作中，能把各種模型組合有利于激發(fā)設計師的創(chuàng)作潛能和再創(chuàng)作的靈感。在計算機創(chuàng)造中，各種模型有趣的組合，能使設計師找到源自大自然的設計，一切的設計來自大自然萬物，它能使設計師在面對計算機時消除疲勞，避免單調的工作，使設計師有更多的時間來找創(chuàng)作作品的靈感。

4、合理的展示平面布局

計算機處理數(shù)據(jù)的強大功能，室內設計的數(shù)據(jù)一般通過計算機數(shù)據(jù)處理得來的，像室內的平面圖的尺寸、標注等都可以用計算機處理得來的。傳統(tǒng)方式則需要設計師發(fā)費大量的人力物力來計算，而且沒有計算機那樣精準?，F(xiàn)在計算機的處理大大節(jié)省了時間和人力成本。

三、虛擬現(xiàn)實技術在運用中的不足

1、時間成本更高

以往通過傳統(tǒng)方式手繪來與客戶交流，直接可以描繪出客戶的想法，而虛擬現(xiàn)實的制作方式則相對來說時間周期更長，也更加不好修改，在表現(xiàn)方式越來越多的情況下，手繪通常時間比較節(jié)省，而電腦制作的效果圖相對來說也比較短，而使用的虛擬現(xiàn)實技術來表現(xiàn)方案時，通常比較漫長的，而且也不容易修改，因此虛擬技術在現(xiàn)實運用中的時間成本比較高。

2、價格成本偏高

虛擬技術與傳統(tǒng)方式相比較的價格偏高由多方面的成本因素的，首先虛擬技術是一門新型的信息技術，是伴隨著科技發(fā)展的成果，目前掌握這門技術的人員不是很多，這是作為一門技術表現(xiàn)的方式，其次是因為虛擬技術在現(xiàn)實操作中時間成本相對來說比較高，而且對計算機的硬件要求比較高，這也無形中增加了運行成本，因此虛擬現(xiàn)實運用在實際運行中有著多方面的制約因素。

3、技術人才的匱乏

目前我國教育還沒有大量培養(yǎng)掌握這門技術的人才，而科技在前進，所以人才的匱乏不足也制約著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展。

四、結束語

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關鍵詞：虛擬現(xiàn)實；校園漫游；設計；實現(xiàn)；分析

中圖分類號： TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（B）-00

虛擬現(xiàn)實技術也被稱為靈境技術。這項技術主要是綜合了計算機圖形學、計算機仿真技術以及人工智能等多種高科技的最新研究成果，使人與計算機能夠很好的融為一體，并且能夠給人予一種身臨其境的感覺。本文從不同方面對虛擬校園相關技術進行了系統(tǒng)的分析。

1.數(shù)字校園相關技術分析

數(shù)字校園即是指數(shù)字信息化的校園，主要以計算機網(wǎng)絡和通訊為核心技術，以信息的獲取與知識的共享為重要手段，是網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化有機結合的新型的、開放式的教育環(huán)境。數(shù)字化校園主要包括校園的設施數(shù)字化、校園的漫游智能化以及可視化等方面的內容，同時也能夠對過去進行反演，從而對現(xiàn)實進行決策以及對以后做出有效的預測。

1.1三維場景的建模原理分析

三維場景建模是虛擬校園漫游系統(tǒng)的主要構成部分，而一個虛擬的環(huán)境是否逼真則主要來自其視景生產系統(tǒng)的質量，它將直接影響仿真的效果和相似度，同時也是直接影響虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)沉浸感的一個重要因素。

1.2建模工具軟件的分析

Multigen Creator是一個系列軟件，主要為開發(fā)的一個實時建模以及圖形數(shù)庫的生產工具，具有強大的多邊形建模和矢量建模等功能，提供了多種專業(yè)選項及插件，能夠較為方便的進行實體模型的建立以及管理工作。

Vega主要是為應用在實時視景仿真以及聲音仿真等領域的世界上較為先進的軟件環(huán)境平臺，對于復雜的應用，能夠提供便捷的創(chuàng)建、編輯和驅動工具。且性能穩(wěn)定易用，支持多種數(shù)據(jù)調入，能提供高效的CAD數(shù)據(jù)轉換。

1.3三維建模相關技術分析

針對三維模型來說，主要是涉及到的數(shù)據(jù)包括了數(shù)字化的地圖數(shù)據(jù)以及三維模型尺寸數(shù)據(jù)等，同時也包括了建筑圖紙以及全校航拍圖來獲得數(shù)字化的地形圖數(shù)據(jù)。

三維建模最主要的四個環(huán)節(jié)是：首先，創(chuàng)建物體的層次結構。這是由于具有層次結構的文件比無層次結構的文件執(zhí)行效率高。具體可將物體和相關的實體進行組合形成物體組和相關組，在此基礎之上嵌套建立起物體的層次結構。其次，對模型進行優(yōu)化。盡量減少多邊形的數(shù)量是可視化仿真建模的基本原則之一。最理想的效果就是用最少的多邊形來表達視角上很真實的模型。第三，植物建模。根據(jù)校園內各種植物在所選取的視野范圍內的地理位置、生長密度等特征，可分別采用十字交叉或多十字交叉模型。第四，合理運用實例。當數(shù)字校園的場景中相同的某個實際物體比較多時，可通過引用同一個實例的方法來解決相同幾何體的模型問題從而降低模型數(shù)據(jù)的存貯空間。

2.視景的漫游分析

2.1人機交互的控制分析

在虛擬三維世界之中，漫游的過程主要是人和計算機的交互過程，因此為了能夠滿足不同漫游方式的需要，系統(tǒng)設計漫游引擎的過程中可以設置成為手動漫游以及自動漫游。

針對于手動漫游來說，能夠隨時隨地的控制漫游過程中的速度以及方向和視角，根據(jù)任意的視角來觀察建筑物的內部結構以及設施。相對于手動漫游來說，自動漫游需要為一個預先確定下來的路徑創(chuàng)建關鍵點，之后則是通過觀察者應用一個導航器來穿過路徑進行自動的對運動做出控制。

2.2 視線的碰撞檢測方法分析

漫游人員在進行漫游的過程中將會和地形以及障礙物出現(xiàn)一定的碰撞，Vega雖然能夠對地面碰撞檢測做出相應的定義，但是針對于定義的運動模型根本無法能夠起到實際性的作用，因此，本研究采用技術視線碰撞檢測的方法來進行檢測。

針對這種方法來說，主要是空間直線以及空間多邊形的求交問題，并且核算的方法也能夠得到兩個方面的結果：第一是漫游的過程中地形以及障礙物所進行的碰撞檢測；第二則是虛擬的實體選擇以及虛擬場景環(huán)境之中的絕對坐標系如下圖1所表示。

作為起點，并且沿著觀察坐標系Y軸向著正向進行射線，同時也可以給根據(jù)空間直線的方程式來對其進行描述。

L：X=Rt+E（t≥0）

在公式之中，X（x，y，z）主要是為視線上任意點，然而R（xr.yr.zr）則是為射線的方向。然而E（xe，ye，ze）所表示的便是視點射線上起點，t主要是為X點距離視線的距離。在空間平面P的防塵以及其法向量主要是為以下公式所述。

Ax+By+Cz+D=0

N（A，B，C）主要是為容易求得出來的攝像以及平面的焦點和視點到點之間的距離。

N1?N2=N1x?N2x+N1y?N2y+N1z?N2z， N?（Rt+E）+D=0，

t0=-（N?E+D）/（N?R），（N?R≠0）。

在公式之中，要是射線L和平面P所平行，那么則不存在著焦點，不然射線L以及平面P則是相交的，焦點主要是為X0=Rt0+E，其視點到交點的距離主要是為t0。

虛擬的實體選擇是可以得出進一步的求解，然而在對實體進行選擇的過程中，通常情況下不知道視線應該和那個多邊形進行交匯，要是每一次都會對整個場景之中所有的表面多邊形全部都是經歷了一遍，那么將會出現(xiàn)比較大的運算量，從而到導致出現(xiàn)一些不必要的浪費。所以，在現(xiàn)實基于視線的碰撞檢測過程中，必須要考慮到球形包圍盒以及長方體包圍盒的快速求交方法能夠實現(xiàn)虛擬體的選擇。

3.系統(tǒng)的設計以及實現(xiàn)分析

漫游引擎主要是一組三維場景漫游的核心程序所在，并且負責實現(xiàn)輸入映射以及試點的控制以及虛擬場景調度管理等系統(tǒng)漫游的功能。在數(shù)字校園漫游引擎之中，多數(shù)系統(tǒng)能夠在主頁定義一些可選項，能夠給漫游都提供一打開或者關閉的功能設置，從而使“游客”在數(shù)字校園之中能夠觀賞到不同時段（不同季節(jié)）的校園景色，同時也能夠采用任意的視角和路線在校園之中自由穿行。

基于上述主要系統(tǒng)分析，通過建立起基于多為信息空間的和諧人機環(huán)境，被認為是信息技術創(chuàng)新發(fā)展過程中的主要目標，并且虛擬現(xiàn)實技術也是支撐多為信息空間的關鍵因素所在，通過應用虛擬現(xiàn)實技術來進行數(shù)字城市的虛擬建設以及虛擬裝修等進行展示，能夠更好的為相關領域上面的技術進行創(chuàng)新，從而取得一個良好的效果。

參考文獻

[1]劉航，王積忠，王春水.虛擬校園三維仿真系統(tǒng)關鍵技術研究[J].計算機工程與應用，2007.28（12）：2934-2936

篇6

概念設計是工業(yè)設計領域中的一個重要方面。國外大公司的產品設計部門包括:

1)(Conceptdesign)概念設計;2)(Detaildesign)詳細設計;3)(Manufacturingdesign)制造設計。由此可見，產品的概念設計的主導地位和重要性。

1概念設計的內涵

概念的設想是創(chuàng)造性思維的一種體現(xiàn)，概念產品是一種理想化的物質形式。下面以概念設計教學實例之一來說明其涵義:給出一個概念“斷藥”，讓學生進行座椅的開發(fā)設計。步驟是，首先向學生講述心理學中的一個名詞———暗示心理，并分別舉出一個“安樂死”實驗和一個“挽救少女生命”的文學名著故事，從正反兩個方面說明暗示對人的健康的影響;然后運用一個“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產品上。因為，在民間曾有這樣一個說法，就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上，取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項鏈之后，就斷了藥，從此不再吃藥，這也意味著孩子走向健康。所以，將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產品上來為健康做設計時，用折斷了的鑰匙做椅架為主題，由學生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形的座椅開發(fā)設計方案(其草圖、效果圖、視圖等技術說明從略)，于是就有了一種新型的專用座椅的概念設計。其應用場合為療養(yǎng)院、醫(yī)院、不能自理的老人家庭等。

這是傳統(tǒng)的產品概念設計。當然，產品的類型不止是這種無障礙設計思想指導下的專用座椅。產品即人之觀念的物化，設計是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造活動中，產品概念的構思是豐富的，人的創(chuàng)作智慧是無窮的。概念產品的類型更是多種多樣。

2概念設計與產品市場

概念設計只是第一步，能不能進行第二步Detaildesign，第三步Manufacturingdesign，甚至投放市場為開發(fā)商或企業(yè)帶來效益等，這是個風險問題。設計師的概念設計畢竟與難以預料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距，是以往概念設計者的難題。在開發(fā)設計的許許多多產品中，只要一百件產品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過程中，如何減少做“分母”的被動，擴大見效益的百分比，仍是最關鍵的，是公司管理決策人士和設計師共同努力的方向。

3虛擬現(xiàn)實技術促使概念設計的市場化

為了更好地接近產品的市場需求，目前國際上流行的一種“故事版情景預言法”的概念設計，就是將所要開發(fā)的產品置于一定的人、時、地、事和物中進行觀察、預測、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面設計表達展示給人們。于是，產品在設計的開始便多了一份生命和靈氣。然而，設計表達在信息時代已是多元化的展示形式，計算機輔助工業(yè)設計的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實技術在產品概念設計中的應用，已使設計師的設計思路和設計表達如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預言法”設計出的產品，讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受，這樣開發(fā)設計的產品與傳統(tǒng)相比，就大大減少了投放市場的風險性，也為企業(yè)決策人尋找商機、判斷概念產品能否進一步開發(fā)生產，提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實技術能模擬整個產品開發(fā)過程，保證產品開發(fā)一次性成功，加快開發(fā)進程，甚至使設計者和用戶融為一體，設計出滿足市場需要的產品。

二、虛擬現(xiàn)實技術與虛擬產品

1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VirtualReality，VR)

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實環(huán)境，是指計算機生成的一個實時三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運動，觀察周圍的景物，還可通過各種專用的傳感交互設備與虛擬物體進行交互操作。用戶看到的是全彩色景象，聽到的是虛擬環(huán)境中的音響，感覺(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環(huán)境所反饋的作用力，從而讓使用者產生一種身臨其境的感覺。產生虛擬現(xiàn)實環(huán)境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod，MM)這種方法產生虛擬環(huán)境的步驟為:

①用放置在不同地點的多個攝像機將某環(huán)境或事物記錄下來;

②利用計算機的視頻技術抽取出環(huán)境或事物的三維模型;

③從虛擬攝像頭的視角展示獲得模型。具體的做法是:獲得數(shù)據(jù)標度攝像頭分離對象建立模型嵌入顏色交互回放。

2)基于圖像的方法(ImagebasedMethod，IM)一般做法是:

用攝像頭連續(xù)掃描周圍空間來獲取某一區(qū)域完整的景物圖像，將獲取的景物圖像，通過圖像處理技術，按坐標映射到圖形工作站的虛擬全景屏上，用戶載上頭盔顯示器就可以看到所攝周圍景物環(huán)境。

2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的常用設備及要求

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)常用設備有:三維鼠標(也稱鳥標)、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、立體聲耳機等。對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求除了應具有高性能的計算機系統(tǒng)(包括軟、硬件)外，還必須有下列關鍵技術提供強有力的支持:(1)能以實時的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實時跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產生力學反饋。

3虛擬產品(VirtualProduct，VP)

虛擬產品是虛擬現(xiàn)實技術應用于產品設計的產物，是一個數(shù)字化的產品。它具有真實產品所必須具有的特征。通過對產品實時的仿真，設計人員或用戶就能夠像使用真實產品一樣使用虛擬產品。由于產品的設計過程是數(shù)字化的，因此節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實驗模型、外觀模型和生產模型等)的時間和物質。在計算機中由于對設計的產品進行反復設計、分析、干涉檢查、模具設計等過程，使設計繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量大大減少。

三、虛擬現(xiàn)實技術在概念設計中應用前景

在概念設計中，如采用頭腦風暴法進行方案創(chuàng)意時，可以將體驗設計思想更好地融于其中，也就是更多地關注產品使用者的感受，而非產品本身。比如，針對不同用戶及愛好者的要求，在不同的虛擬環(huán)境中，讓他們親自體驗修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產品的造型、色彩、裝飾風格等許多可選部件。在渲染和生成十分逼真的三維模型時，充分感受了自己所喜愛的產品在虛擬環(huán)境中的“真實”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議，邀請部分用戶直接與設計者一起對模型提出修改意見，觀察設計和修改過程，直至大多數(shù)人滿意為止。

為了適應激烈的市場競爭，設計廠家不能坐等用戶找上門訂購產品，而應該主動把自己廠家的產品推向市場。利用虛擬現(xiàn)實技術做出虛擬產品的動畫廣告，再與計算機網(wǎng)絡技術結合起來，使用戶能夠通過網(wǎng)絡來游覽設計廠家的設計產品，并能直接在虛擬環(huán)境中對產品的功能、結構、外形、色彩等方面進行實時交互、了解、觀察;同時，還可以通過Email對產品提出意見和建議，讓廠家參照各方面的意見修改和完善所設計的產品。這樣可提高設計廠家的競爭力，為設計廠家謀得更多的市場份額。

若用戶對廠家設計的產品引起購買的欲望，通過網(wǎng)上游覽，將信息反饋到各商家，商家則會主動爭先與廠家聯(lián)系，網(wǎng)上定貨，使廠家的產品提前占領市場。由于激烈的全球市場競爭，各國都投入了大量的資金對虛擬現(xiàn)實技術及其在工業(yè)設計領域中的應用進行深入地研究。將研究的成果及時轉化為生產力，這是產品迅速占領市場的關鍵。

參考文獻

1陳軍等虛擬現(xiàn)實中虛擬景象產生的技術初探計算機應用研究，1999，6

2熊曼辰等數(shù)字化與概念化工業(yè)設計ICME2000論文集

篇7

虛擬現(xiàn)實技術在教學上的應用開創(chuàng)了“虛擬教學”模式。虛擬現(xiàn)實技術教學的創(chuàng)造性和實踐性為學生提供了一個自主、交互和直觀的學習環(huán)境,為教學的創(chuàng)新提供了新的平臺和可能性,豐富了教學的實踐形式和多樣性。從而培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維、形象思維、直覺思維。隨著網(wǎng)絡技術、多媒體技術的不斷發(fā)展和完善,虛擬現(xiàn)實技術必將具有更加廣闊的應用和發(fā)展前景。隨著VR、Java3D、3DStudioMAX等計算機設計軟件在產品設計開發(fā)教育領域的應用,虛擬現(xiàn)實技術作為一個全新的教學手段方式,將會在產品設計教學過程中廣泛應用并發(fā)揮非常重要的作用。其自身強大的教學優(yōu)勢和潛力必將更好地服務于產品設計教學當中。

教學改革的目標是實現(xiàn)教學現(xiàn)代化，提高教學效益和質量，全面提高學生學習能力。在產品設計教學課程中虛擬技術的應用起到了實現(xiàn)教學方式現(xiàn)代化的手段之一。教學內容的現(xiàn)代化、教學手段的現(xiàn)代化、教學觀念的現(xiàn)代化、教學組織的現(xiàn)代化是教學現(xiàn)代化核心內容。虛擬現(xiàn)實教學有利于創(chuàng)造性創(chuàng)造這樣的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術逼真的虛擬設計環(huán)境為學生提供了很好的人機交換的過程，產品設計教學本身就是一個全面、整合、多學科知識交叉的專業(yè)課程，虛擬現(xiàn)實技術針對這些問題提供了文本、圖像、圖形、音頻、視頻、和動畫等多媒體的教學模式，是產品設計教學改革實現(xiàn)的重要手段之一。在這種全新的環(huán)境中極大地促進了學生的學習觀念和學生的學習主動性，同時也對教師教學方法的多樣性提供了幫助。

虛擬產品設計開發(fā)在教學應用中存在的問題

虛擬產品設計教學主要是應用現(xiàn)代計算機技術，通過計算機技術對產品設計教學帶來全新的改變，彌補了教學中的不足。這就不得不面臨計算機軟件本身的技術、研發(fā)、應用等問題。圖形生成技術是虛擬現(xiàn)實的重要瓶頸。圖形生成的速度取決于設計軟件的運算能力，除此之外還要求計算機軟件設計人員在開發(fā)、研發(fā)、材料、運算方法等方面都要有較高的水平。等等這些都制約著虛擬技術在產品設計開發(fā)教學中的應用。

虛擬現(xiàn)實技術本身是一項走在時代科技前列的科學技術，吸收和應用的普及化難度較高，從而影響到虛擬現(xiàn)實技術的應用。同時鑒于教師本身的素質,使用這些教育軟件也存在困難。在學生的角度來看，由于自身在這種虛擬環(huán)境中的學習,沒有了傳統(tǒng)的教學方法，他們的學習方式需要改變?，F(xiàn)在很多學生自制能力較差、學習依賴性較大，對教學中教師的主導作用依賴比較高，而且每個學習個體對計算機知識的了解情況不同，對軟件的操作能力水平也不相同等等，這些都造成了部分學生跟不上教師講解的問題。

產品設計教學過程中虛擬技術的應用本身只是教學手段的一種擴展。產品設計教學方式應采用多種手段的教學方式。虛擬現(xiàn)實技術與傳統(tǒng)教學模式在教育觀念、教學方式、教師的素質、教學手段等都有著較大的差異。產品設計本身是多學科相互交叉、相互融合的一種設計方法。怎樣才能更好的在產品設計教學中應用多種教學方式、教學手段，擴大學生學習的知識點，引用不同的教學技術等，都是我們在教學中應該注意的問題。所以雖然虛擬技術是能夠對產品設計教學創(chuàng)新模式提供一定的幫助，但是不能把虛擬現(xiàn)實技術教學手段看成是萬能的教學方法。還應該從產品設計教學本身的特點、要求、實現(xiàn)方法等方面，找出可以適合不同教學重點、適合不同學生、適合不同的地域文化、適合不同的教學技術的教學方法。

如何促進虛擬現(xiàn)實技術為產品設計教學更好的服務

現(xiàn)在大多數(shù)虛擬現(xiàn)實技術軟件普遍存在語言專業(yè)性較強、通用性較差、易用性較差等問題。同時，軟件的開發(fā)費用支出十分巨大，這都是因為硬件設備的局限性，而軟件所能實現(xiàn)的效果受到空間和時間的影響較大。很多的設計軟件開發(fā)不成熟，同時也缺少高性能、高速度、高配置的計算機來處理相關的圖像、圖片、計算等。這些都制約著虛擬技術的在教學中的應用水平和教學效果。所以加大虛擬技術的技術更新?lián)Q代，提高計算機運算能力，開發(fā)適合在產品設計教學中應用的軟件是非常重要的。

虛擬現(xiàn)實技術在教學中的應用，是教師有了更多的有效的教學方法。但是教師要想利用好這種新的教學手段，尤其是產品設計開發(fā)課程中所涉及到的相關計算機技術、軟件多是一些在行業(yè)中比較領先的技術，這就對教師提出了挑戰(zhàn)。教師要想繼續(xù)的在教學中發(fā)揮主導作用就必須提高自己的綜合素質，學習、掌握、應用新的技術知識，要想做到這些就要求教師利用更多的時間去學習新的科學知識、相關技術知識和相應計算機軟件，積極地進行教學研究，以適應現(xiàn)代化產品設計課程的教學需要。教育機構在購置或者開發(fā)應用虛擬現(xiàn)實技術教育軟件后，還應該加大對使用者的技術能力培訓，這樣他們能正確、獨立、完整地操作這些設計軟件，并且要向開發(fā)者尋求幫助，得以對軟件使用過程中出現(xiàn)的新的需求和問題得到有效的解決。對設計軟件在使用時產生的效果還應建立長期有效的評價機制?，F(xiàn)代我國的工業(yè)設計專業(yè)教師在教學手段和教學能力上還有待遇提高。由于虛擬技術本身產生的時間較短，在有些關鍵技術又是以信息技術為技術創(chuàng)新，對于有些教師來說掌握和學習起來比較吃力。如何使這些老師能更好、更快的適應新的教學技術、教學手段，這就需要社會和學校應該加大這方面的教育投入。從而使虛擬產品設計在產品教學中的應用更廣泛、更適合、更靈活的應用到教學中來。

虛擬現(xiàn)實技術是一項投資大、見效慢、高難度的科學領域。和一些發(fā)達國家相比，我國的虛擬技術研究起步較晚，技術上有一定的差距。但是這些引起了我國政府相關部門的高度重視，根據(jù)我國國情及時的制定出了開展虛擬技術的研究計劃。于我國的上世紀90年代在國家“九五”規(guī)劃、“十五”規(guī)劃、863計劃、國家自然科學基金會、國防科工委等部門的重視下，把虛擬現(xiàn)實技術列入了重點資助范圍。這些都對我國的虛擬現(xiàn)實技術未來發(fā)展起到關鍵作用。在國內其他民營企業(yè)及組織對虛擬現(xiàn)實技術的研究中，產生了一大批的技術網(wǎng)站，如“”。為國內眾多的虛擬現(xiàn)實愛好者創(chuàng)建了良好的學習環(huán)境。同時也提供有益的虛擬現(xiàn)實引導，他們在積極推動虛擬現(xiàn)實技術本土化、大眾化、普遍化的同時，也在建筑仿真、房地產交互、教育虛擬技術教學的應用系統(tǒng)開發(fā)方面取得了良好的效果。使虛擬現(xiàn)實在商業(yè)應用、教學應用、科學應用、工業(yè)應用等方面得到了廣泛的應用。這些技術不斷的成熟，同時也為虛擬技術在教學中的應用帶來發(fā)展的空間。所以說虛擬現(xiàn)實技術產業(yè)的提升對教學使用虛擬技術的成果起到至關重要的作用。

結語

篇8

近年來，我國建筑行業(yè)在虛擬現(xiàn)實技術的應用上進行了全面的研究，取得了一定的科技成果。但是要想真正的將虛擬現(xiàn)實技術科學的用到建筑設計中，還需要建筑設計人員結合專業(yè)知識進行深入的研究。

關鍵詞：

虛擬現(xiàn)實技術；建筑設計；應用

1前言

在如今的信息技術時代，虛擬現(xiàn)實技術對建筑設計產生了深遠的影響，這種技術的應用，改變了傳統(tǒng)建筑設計的思維模式。虛擬現(xiàn)實技術能夠使現(xiàn)在的建筑設計進入一個虛擬逼真的環(huán)境，具有強大的發(fā)展意義。

2虛擬現(xiàn)實概念

(1)虛擬現(xiàn)實，顧名思義，是對現(xiàn)實的一種虛擬表達。它與多媒體技術、互聯(lián)網(wǎng)技術一起被公認為目前最有發(fā)展前途的新生計算機技術。這種虛擬技術可以通過計算機技術的高水平操作構造出非常接近現(xiàn)實情況的多維立體環(huán)境。它能讓人更直觀的看到虛擬出來的環(huán)境布置，能讓人對事物的認知一目了然?，F(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實技術已經能夠逼真的將視覺和聽覺感受融合到應用中來，也有一些可以將觸覺感觸融合進來，使人與虛擬環(huán)境能夠互動。人們能夠像在真實環(huán)境一樣去感受環(huán)境中的一些不足和問題。使設計能夠得到不斷的完善和優(yōu)化，設計產品能夠更好地符合人們的感官感受。

(2)計算機輔助技術經過長時間的發(fā)展，已經被各領域公認為不可替代的創(chuàng)新性技術力量，在較早的建筑設計中，就采用計算機CAD畫圖軟件進行圖紙的設計，逐漸的，計算機技術的建筑設計優(yōu)勢也日益明顯。它能幫助設計人員免除人工畫圖，修改，計算等一些繁瑣的數(shù)據(jù)和圖形處理工作。使設計周期縮短，設計效率提升。虛擬現(xiàn)實技術更是一項綜合性的、全面建筑設計方法。它能創(chuàng)建接近真實的三維效果環(huán)境。使建筑設計更加人性化，互動性強。

3建筑設計中虛擬現(xiàn)實技術的作用

3．1能將建筑設計效果直觀的展現(xiàn)出來

虛擬現(xiàn)實技術能將設計效果通過一種理想的角度全方位的展示出來，虛擬現(xiàn)實技術可以讓設計方能夠將設計方案以一個縱觀全局的形式展現(xiàn)給用戶，既方便設計講解又方便用戶全面了解設計效果。而且雙方還可以根據(jù)不同的意見交流進行及時的方案修改。虛擬現(xiàn)實技術的應用將建筑項目實際中的場景以真實的形式一一展現(xiàn)。比如:對地形的設計，人文景觀的構造，交通道路的規(guī)劃，橋梁施工方案等都納入到三維建筑設計系統(tǒng)中來。用戶可以像在環(huán)境中漫游一樣來審視建筑設計方案任何角度的建筑感受，及時發(fā)現(xiàn)建筑設計中需要修改和完善的地方。這就很大程度上提升了建筑設計的可操作性，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，可以將這種設計效果直接傳送到需求者眼前，通過遠程溝通形式就可以實現(xiàn)對設計效果的瀏覽和意見交流。

3．2虛擬現(xiàn)實技術可以方便多個方案的比較分析

在建筑設計中，往往要設計幾個備選方案，根據(jù)設計構想和用戶的意向，要規(guī)劃至少兩套設計方案，通過建模的形式進行展示。通過虛擬現(xiàn)實技術，可以方便的實現(xiàn)不同設計方案的隨時切換，讓用戶真夠體驗同一個位置不同的設計感受。從而能夠很直觀的比較分析出最佳設計圖案來。

3．3虛擬現(xiàn)實技術可以有效節(jié)省

項目投資成本通過虛擬技術在建筑設計階段的全方位演示，可以使設計方案經得起設計者和用戶的反復驗證和瀏覽，使設計產品最終是雙方最滿意的結果。按照這種設計方案進行施工，可以使工程項目基本上不用再進行大規(guī)模的返修，從而很大程度上節(jié)省了投資和運行成本。

3．4虛擬現(xiàn)實技術可以使施工方法得到有效的驗證

實踐證明，我國的建筑施工水平特別是高層的施工水平已經有了很大程度的提升。但是隨著施工新技術的不斷涌現(xiàn)，這些新技術是否存在著高風險，通過虛擬現(xiàn)實技術可以進行先期的建筑演示，從而避免了施工后發(fā)生重大建筑安全事故的發(fā)生。提高了施工方法的投入成功率。

4建筑設計中虛擬現(xiàn)實技術的實現(xiàn)方式

虛擬現(xiàn)實技術是一項難度較大的高科技技術，將虛擬現(xiàn)實熟練地運用到建筑設計領域中，目前來看雖然也是需要進行深入的研究和分析，但是，通過以上不難看出，通過虛擬現(xiàn)實技術在建筑設計領域中的運用，可以將設計效果很直觀形象的展示出來，而且還能大大節(jié)省投資成本和費用。還能有助于建筑設計者進行多種設計方案對比分析，最重的是可以使用戶以身臨其境的形式來體驗設計效果。所以，如果能將虛擬現(xiàn)實技術廣泛的用到建筑設計領域，對我國的建筑行業(yè)將起到一個歷史性的推動作用。根據(jù)最新的相關虛擬技術實現(xiàn)方法分析，目前的虛擬現(xiàn)實技術在建筑設計中的實現(xiàn)主要分為軟件和硬件兩個方面。

(1)虛擬現(xiàn)實技術的硬件系統(tǒng)方面。簡單的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不涉及負責的硬件設備配置，系統(tǒng)主要有輸入和輸出兩種對應的設備即可，比如，計算機顯示器的桌面互動系統(tǒng)就類似一個簡單的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。但要想使虛擬現(xiàn)實技術能夠在真實感、互動性、創(chuàng)造力三個方面有所突破，就必須配備專業(yè)的信息輸入和輸出設備。信息輸入設備包括電腦鍵盤、鼠標、手寫輸入板等。信息輸出設備則指電腦顯示器、多種通道形式的投影設備、3D眼鏡等。借助傳感設備可以將用戶實際的動作行為通過映射的形式傳給虛擬環(huán)境。用戶化身可以將用戶自己和虛擬環(huán)境進行實時的互動和交互。另外，具備測量功能的方位跟蹤器還可以將用戶實際的行為范圍進行取樣并映射給虛擬環(huán)境，虛擬環(huán)境又根據(jù)收到的映射信息進行用戶動作和傳感器力反饋技術將虛擬環(huán)境的測量信息反饋給用戶。這就使得客戶雖然置身境外但有身臨其境的感受，還能進行人機互動。這種對于個人和環(huán)境的有效感應和映射對建筑設計的虛擬現(xiàn)實技術有著非常重要的意義。

(2)虛擬現(xiàn)實技術的軟件系統(tǒng)方面。虛擬現(xiàn)實技術的軟件是指通過一種計算機程序，能夠實踐建筑設計與用戶都能看得見的一種虛擬環(huán)境。在這個虛擬環(huán)境中，用戶可以有置身其中的感覺，這就要求有一個軟件可以方便設計者建立一個與現(xiàn)實環(huán)境一直或者與設計設及用戶預想的一樣的虛擬三維模型設計。這個模型不僅可以準確的表現(xiàn)真實環(huán)境中的地形，建筑物，環(huán)境配套，室內布局等，還要非常真是的反映出將來的實際場景中色彩搭配、材料材質、光照陰影等。對三維模型的大件，主要分為三個步驟:①模型的幾何構造搭建。根據(jù)實際場景的建設比例建立虛擬標準尺寸幾何結構;②模型的外觀美化。對幾何構造進行虛擬的施工，具體有材料建模，建筑物上色，光照處理等;③模型的行為模擬。對虛擬模型進行一些逼近真實的動態(tài)模型塑造。這些模型的建造都可以通用，使整體模型看起來非常逼真。

5結語

綜上所述，建筑設計中虛擬現(xiàn)實技術的運用能夠有效的促進建筑行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。隨著虛擬現(xiàn)實技術的不斷提升，建筑設計也會獲得更高層次的升華。建筑設計專業(yè)人員要根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展不斷的進行新應用的掌握。在提高設計效率的同時，也能使自己的想象空間得到發(fā)揮。從而在建筑設計領域獲得更廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻:

［1］奚闊達．在建筑設計中虛擬現(xiàn)實技術的運用［J］．民營科技，2015(04):193．

篇9

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；展示設計；創(chuàng)新研究

展示設計是近年來高速發(fā)展起來的新興產業(yè)，由于會議、展覽被國內外專家認為對經濟帶來較大的拉動作用，因此，很多地區(qū)和城市的政府都高度重視會展產業(yè)的發(fā)展。

一、網(wǎng)絡會展、虛擬展示的興起

會展業(yè)作為一個媒體、信息、交流相對集中的新興行業(yè)，面臨著重大的變革和挑戰(zhàn)。2003年，因SARS，世界各地多個實物展覽會被取消或延期，由此應運而生的“網(wǎng)絡會展”以其操作性強、性價比高和相對高效，很快彌補了實物會展的不足，發(fā)揮了極其重要作用。最近幾年，虛擬展示和網(wǎng)絡展示，已經首先在博物館展示中開始大量應用，比如故宮博物院與IBM的合作項目故宮網(wǎng)上虛擬紫禁城展示。它營造的是一個三維虛擬世界，來自世界各地的游客可以在其中感受位于北京的“紫禁城”。并探索中國最后一個王朝清王朝宏偉的宮殿。但是虛擬展示和網(wǎng)絡會展的發(fā)展也面臨一些困惑。我國大多自稱為“網(wǎng)絡展覽”的展覽目前仍是基于 B2B 或 B2C 模式為核心，這種服務集成僅局限于IT及網(wǎng)絡技術來表述，沒有融合傳統(tǒng)展覽中的歷史、品牌附加值及更多常規(guī)的專業(yè)服務，如參展商產品信息，企業(yè)廣告刊登，參展商、展品信息查詢，品牌營銷管理，客戶資源管理等，使得其展示效果大打折扣。因此，在虛擬現(xiàn)實技術不斷升溫的情況下，如何引導展示設計的健康發(fā)展便尤為重要。

二、虛擬展示設計的主要作用

虛擬展示是在科技和經濟發(fā)展到一定程度，在產業(yè)鏈高度集成化的基礎上，誕生的一個會展業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新模式，形成經濟發(fā)展新的增長點，并對產業(yè)結構調整起到重要作用，在和諧社會的建設中發(fā)揮不可替代的作用，具體表現(xiàn)如下：

1.促進溝通交流、推動文化建設

參展商可以通過多種虛擬現(xiàn)實技術或者網(wǎng)絡手段實現(xiàn)對展品的動態(tài)和在線宣傳。有利于新技術、產品的推廣，并促進經濟貿易、溝通交流。企業(yè)可以適時相關信息，為企業(yè)帶來可觀的經濟效益的同時確立品牌形象，具有其他服務媒介不可比擬的優(yōu)越性。

在數(shù)字化時代 ，展示設計的表達更加快捷和高效，參觀者可以身臨其境，觀賞并操縱展示系統(tǒng)中的每個對象。由于虛擬展示設計，能夠具備聽覺，觸覺，嗅覺等的多媒體功能。使得展示對象的表達方式是動態(tài)和多元化的。觀眾可以有選擇的獲取自己需要的信息，甚至可以親自設計和動手操作。這也是虛擬展示和傳統(tǒng)展示設計的不同之處，這樣使得參觀者的興趣極大增強，有利于信息的捕捉和知識的獲取。

2.提升知名度、帶動經濟發(fā)展

展覽業(yè)的發(fā)展將帶動交通、旅游、餐飲、基礎建設等相關產業(yè)的同步發(fā)展，這些行業(yè)的發(fā)展對增加大量的社會就業(yè)崗位將起著積極的作用，比如北京的申奧成功，上海成功舉辦世博會，每次都造就了幾百萬德就業(yè)機會。據(jù)測算，會展業(yè)的最大帶動系數(shù)為1：9，網(wǎng)上會展使得觀眾在足不出戶的情況下，就可以進行在線溝通和展品交易，其帶來的社會經濟效益及創(chuàng)造就業(yè)機會的作用卻是巨大的。比如2010上海世博會，對上海的GDP增長的貢獻達到14%，有力地提升了上海的國際知名度，推廣了上海作為國際金融及商貿中心的地位，帶動了以上海為中心的長江三角洲地區(qū)的經濟發(fā)展。特別是網(wǎng)上世博會的推出，讓世界了解了中國。因此舉辦會展活動可以實現(xiàn)經濟效益的最大化，在產業(yè)結構調整過程中發(fā)揮重要作用。

3.提高招展效率，展示生動逼真

國外很多會展已經形成了展覽公司集團化的特點，并廣泛應用于電子商務。德國的法蘭克福展覽公司(Messe Frankfurt)和德國慕尼黑展覽公司(Messe Muenchen)都是其典型代表[2]。國外展覽會大多是線上結合線下運作，資訊的和專業(yè)觀眾的注冊通過數(shù)字平臺以及電子信息化進行的。60％的展位銷售是通過互聯(lián)網(wǎng)達到最終的有效招展，專業(yè)或非專業(yè)的用戶可以通過數(shù)字網(wǎng)絡平臺瀏覽或參觀全部或部分的展館、會展以及展示商品。由此，會展也將成為真正意義上的“永不謝幕的展覽會” [1] 。

傳統(tǒng)的展示設計是在空間和時間的固定的條件下進行的，所以必然受到制約。虛擬展示是以動態(tài)，全方位三維立體的展示場景，事物和文字。你可以根據(jù)自己的意愿行事充分發(fā)揮自身的想象力，選擇你自己的方式去瀏覽和參與展示活動，置身虛擬展示空間中的參展者，不僅能全方位地眼觀六路、耳聽八方、而且具有觸摸感，能聞到氣味。你可以綜合自身感受作出反應。此外，虛擬展示設計還可以帶動并影響觀者的情感，能更加貼切的表達參觀者真實的情緒波動。Internet網(wǎng)絡和虛擬展示展示效果生動逼真，使得人能夠充分融入到整個展示環(huán)境中，拉近了人們與現(xiàn)實生活的距離。

三、虛擬展示的創(chuàng)新應用

隨著虛擬現(xiàn)實技術與電腦多媒體展示技術的結合，在展示設計中不斷涌現(xiàn)出一些結合虛擬現(xiàn)實技術的網(wǎng)絡會展。

1.動作采集在展示設計中的應用

動作捕捉系統(tǒng)是實時地準確測量、記錄并重建運動物體每一時刻運動狀態(tài)，并通過計算機進行數(shù)據(jù)處理。在運動物體的關鍵部位設置跟蹤器，由一部或多部近紅外高感度攝像機進行動態(tài)捕捉和數(shù)據(jù)實時采集，當數(shù)據(jù)被計算機識別后，即可以在計算機產生的鏡頭中調整、控制運動的物體。例如上?？萍拣^的“虛擬賽場”，正是把足球競技與人機交互相結合。60周年成就展，參觀者只需要站在展臺前方，伸出手在空中做出左右揮動手臂的動作，則計算機就能識別出參觀者的動作，并將該動作傳輸給計算機進行處理，實現(xiàn)隔空翻書的互動展示效果。

2.全息技術在展示設計中的應用

數(shù)字全息技術是物體影像計算機再現(xiàn)和物體狀態(tài)信息檢測利用計算機進行數(shù)字化處理。在2010年上海世博會國家館，很多觀眾被“國寶”級藝術品――《清明上河圖》吸引，并在它面前駐足停留?；影妗扒迕魃虾訄D”震撼了所有參觀者?；影妗扒迕魃虾訄D”就是全息技術在展示設計中的新應用，它分白天和黑夜2個版本，展現(xiàn)的是北宋宣和年間世界最大城市汴京的繁盛景象。由水晶石數(shù)字科技有限公司開發(fā)完成。運用LED技術的《清明上河圖》有如電影畫面，人物、景致栩栩如生。在微軟公司的ICE，Silverlight技術的基礎上，針對《清明上河圖》散點透視的空間造型特點，研發(fā)了獨創(chuàng)性的三維布局恢復算法和虛擬環(huán)境組織方法。通過使用“橫向分塊”和“縱向分層”的數(shù)據(jù)管理策略，實現(xiàn)了超大量數(shù)據(jù)的合理組織和無縫拼接，用計算機科技結合人物對白，把清明上河圖變成了能夠身臨其境的人機交互媒體。配合5.1聲道的立體聲效果，使得參觀者陶醉于北宋東京、汴梁的繁榮中。

3.多通道交互在展示設計中的應用

多通道交互（Multi-Modal Interaction，MMI）、三維空間動態(tài)成像、虛擬現(xiàn)實技術（virtual Reality，簡稱VR），可穿戴計算機和移動手持設備的交互等為展示設計中的人機互動提供了有利條件，可實現(xiàn)人機即使交流和互動。例如常州的動漫游戲主題公園嬉戲谷，在其展示設計中引入先進的動漫游戲文化體驗，配合新穎的網(wǎng)絡科技研發(fā)應用，獨創(chuàng)的體育電子競技運動，把虛擬幻境帶到現(xiàn)實。多通道交互涵蓋了用戶表達意圖、執(zhí)行動作或感知反饋信息的各種通信方法，如言語、眼神、臉部表情、唇動、手動、手勢、頭動、肢體姿勢、觸覺、嗅覺或味覺等。多通道交互技術的目標是用計算機技術生成一個虛擬的模擬真實世界的環(huán)境，使操作者產生身臨其境的感覺。可穿戴計算機和移動手持設備的交互，使得身著可穿戴計算機的用戶在身處復雜的展示空間的時候，可以找到展品、路徑等相關信息。常州嬉戲谷通過網(wǎng)游+旅游的虛實互動，獨特地展現(xiàn)了低碳綠色、文化會展的跨界融合。它們代表了未來人機互動的發(fā)展方向。

四、結語

虛擬現(xiàn)實技術是展示設計的未來發(fā)展方向，它采用多通道用戶界面、計算機協(xié)同工作，三維人機交互等高科技的交互手段，為觀眾提供全方位、多角度的觀展互動體驗。通過充分調動現(xiàn)場觀眾的聽覺、視覺、觸覺甚至嗅覺的刺激，極大的提高觀眾的參與度，使展覽收到良好的效果。并可利用線上和線下的互動，實現(xiàn)實物展覽和網(wǎng)上展覽交易之間的相互補充。

但是，網(wǎng)上展覽和交易也不會完全取代傳統(tǒng)的展覽和交易，而且國內人機交互與展示設計的結合剛剛起步，尚且存在不夠完善和有待提高的地方，因此必須繼續(xù)堅持自主創(chuàng)新，同時探索如何將現(xiàn)有技術和多媒體展示相結合?；趯φ故镜闹骺腕w的正確理解和分析，選擇合適的設計策略，以達到預期的展示設計效果。

參考文獻

篇10

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；公路設計；3Dmax

一、引言

隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展，對公路的線性設計也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。加之計算機軟硬件技術的快速發(fā)展，計算機虛擬現(xiàn)實技術在公路設計中的應用可以促進公路勘測、設計、評價已經變得越為重要和勢在必行。

二、公路計算機虛擬現(xiàn)實輔助設計

（一）公路平面線形輔助設計

公路平面是公路在地平面上的投影，公路的平面設計就是確定公路的走向和平面組成要素，以及各要素的參數(shù)信息，最后定出公路逐樁坐標。在平面設計中首先要根據(jù)地形等高線確定起點、終點和中間的路面控制點。這些點確定了將要設計出來的公路的大致走向和弧度。

在公路設計中如何在等高線上選定控制點，需要考慮很多因素，如：

1.平面線形應連續(xù)、與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調。

2.要保持平面線形的均衡與連貫。

3.避免產生連續(xù)急彎的線形。

4.要滿足公路設計規(guī)范對各級公路平面線形設計要求。

選定公路控制點后，要完成公路的組成計算，公路平面線形主要是由直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線這樣的方式組合而成。其相關的參數(shù)計算方法。

（二）公路縱斷面輔助設計

沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線縱斷面，它總是一條有起伏的空間線，公路縱斷面設計主要的任務是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)刈匀粭l件以及工程經濟等，研究起伏空間線幾何構成的大小及長度，以便達到行車安全迅速、運輸經濟合理及乘客舒適的目的。這些要求必然需要公路要有好的縱斷面組成?？v斷面圖是道路縱斷面設計的主要成果，也是道路設計的重要技術文件之一。把道路的縱斷面圖與平面圖結合起來，就能準確的定出道路的空間位置。

在縱斷面圖上有兩條主要的線：一條是地面線，它是根據(jù)中線上各樁點的高程而繪制的一條不規(guī)則線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況；另一條是設計線，它是經過技術上、經濟上以及美學上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況。

在系統(tǒng)中縱斷面設計線是由直線和豎曲線組成的，直線即均勻坡度線，有上坡和下坡之分，在直線的坡度轉折處為平順過渡的一段緩和曲線，這段曲線就是豎曲線，按坡度轉折的形式不同，豎曲線有凹有凸。

三、道路模型的建模

虛擬場景中，實體建模是主要的部分，也是最重要的場景內容。而在虛擬場景中，三維實體包括靜態(tài)和動態(tài)兩種。顧名思義，靜態(tài)模型指那些地形、實物等實體模型，包括建筑物、道路、道路周圍附屬物、樹木花草等；動態(tài)模型指處在運動狀態(tài)的各種實體模型，如運動的汽車等。

道路模型在漫游系統(tǒng)中，道路是靜態(tài)的場景，又是主要的交互對象，因此，對它的建模采用幾何建模的方法。

關于道路實體模型的建立，首先是獲得建模數(shù)據(jù)，道路的高程數(shù)據(jù)和幾何形狀以及曲線、拐角、彎度等數(shù)據(jù)來自平面圖、剖面圖等建筑圖紙，此外還包括具體的尺寸和比例。在基礎數(shù)據(jù)的基礎上建模完成后，還要對模型進行相應的紋理映射，紋理數(shù)據(jù)的來源主要是實體的正向照片，也只有正向拍攝的照片才有紋理利用價值。

其次是模型的建立，根據(jù)CAD圖紙，在3Dmax中建立三維模型，注意尺寸比例的因素，盡量減少線性的大幅度變化，注意隱藏面的消隱，減少系統(tǒng)內存的占用，提高運行速度和效率。本系統(tǒng)中，模型導入OPenGL前是沒有紋理的，所需要做的工作就是將所拍的照片制成紋理圖片格式存儲起來，在openGL中，由函數(shù)make Image（ ）產生調用，并且所有紋理映射的初始化工作都在程序myinit（）中進行。由g1TexImage2d（）說明一個全分辨率的圖像，其參數(shù)指出了圖像的尺寸、圖像類型、圖像位置和圖像的其它特性，接著連續(xù)調用函數(shù)g1TexParameter* （）說明紋理怎樣纏繞物體和當象素與紋理數(shù)組中的單個元素不能精確匹配時如何過濾顏色；再接著用函數(shù)g1TexEnv*（）設置畫圖方一式為GL_ DECAL；最后，調用函數(shù)glEnable（）啟動紋理映射。

四、虛擬漫游系統(tǒng)的設計

場景的導入涉及到的問題首先是導入格式的要求。對于三維模型的存儲有obj ， max以及3 ds等格式，.max是3Dmax的專有文件格式，3 ds是通用的3D文件格式，可以導入多種三維軟件文件，是一個標準文件格式。本文的三維模型使用的是3Dmax創(chuàng)建，存儲的格式為.max，而.max文件格式是符合文檔方式，每個插件都可以輸出自己的格式到max文件當中，所以直接解析max文件并不是一個可取的方法。若要將三維模型導入到OpenGL中，包括以下幾種方法：

（1）首先將.max文件轉化為.ads形式，再使用3ds2c這種軟件工具，將.ads文件轉換成為OpenGL的c語言程序，然后把模型部分復制出來，由OpenGL讀取即可，但是轉換為C語言程序后，如果出現(xiàn)錯誤，不容易找出錯誤并進行改正。并且這時的模型是死的，運行時不宜改變；

（2）可以使用3dwin軟件直接將3ds格式轉換為OpenGL格式；

（3）可以將模型文件導出成gl.h的形式，導入工程文件頭文件中即可；

（4）將.max文件轉換為3ds 文件后，在OpenGL中編寫調用函數(shù)進行模型的讀取。

（5）使用3D Exploration軟件讀入模型的ads文件，通過另存將其轉化成能為OpenGL所用的.cpp文件，最終轉化后的文件是由大量的浮點數(shù)組成，這些浮點數(shù)包含了模型面、材質、頂點、法線和紋理等的全部信息，并按照這些屬性分類。然后我們在OpenGL程序中專門定義一個讀取模型參數(shù)的類，在此類中實現(xiàn)讀取相應的浮點數(shù)的函數(shù)的所有功能，再在主程序中調用。這段代碼運行后，這些變量中就會存入對應表示相應屬性的數(shù)據(jù)。最后再編程遍歷所有的頂點，法線，紋理，從而生成模型。通過這種方法實現(xiàn)ads格式的模型導入，編程簡單，但是缺點也很明顯，生成的.cpp文件體積較大，無論是存儲或傳輸都很不方便。

基于上述說明，本文采取第四種方法，先在3Dmax里把模型做好，物體間的相互位置排列好，同時注意模型的材質要用貼圖的方式，OpenGL里不支持多維材質（OpengGL里貼圖丟失一般是這個原因），把模型坍塌成polygon，再導出成.ads格式，把貼圖文件jpg格式，ads文件放到VC++工程目錄下。

在將模型導入OpenGL中時，需要對模型進行的紋理坐標的提取編程，以讀取模型的紋理坐標。對于讀取模型的紋理坐標等信息，OpenGL編程中需要用到3中主要的數(shù)據(jù)結構：頂點，多邊形列表和相關三角形列表。頂點集是頂點及其法向量的列表，多邊形中的頂點將用在下標表示，OpenGL將這個數(shù)組視為一個頂點數(shù)組。這里存儲的法向量是每一個頂點的法向量，而不是多邊形的法向量。多邊形列表包括一些列的材質，一個材質由這樣一組屬性組成：漫反色、光照度、和紋理映射等。與每一種材質相對應的是一組三角形，每一個三角形由一組三元整數(shù)組表示，它們分別是三角形每個頂點在頂點集中的下標。相關三角形列表與頂點集具有相同的大小，它是一個指向多邊形列表每一個包括該頂點的三角形的鏈表。相關三角形列表被用來建立每個頂點的法向量。有了模型各種屬性的信息，我們就可以在創(chuàng)立顯示列表中根據(jù)這些指針變量中存入的相應數(shù)據(jù)來再現(xiàn)模型。在創(chuàng)建新的顯示列表（（g1NewList）中，使用glBegin（GL TRIANGLES）和g1End（）函數(shù)來繪制模型，所有具體屬性的繪制均在這兩個函數(shù)之間實現(xiàn)。對于每一個面的繪制，都是先賦好材質，再定義法線和渲染紋理，這些工作都完成后，就可以通過繪制頂點來繪制面了。 

四、結論

在公路輔助設計中大量使用虛擬現(xiàn)實技術，為公路的平面設計、縱斷面設計和橫斷面設計提供可視化的平臺，使整個設計工作可以隨時看到三維仿真結果，保證了公路線形組合設計的合理性。

參考文獻：

[1]公路路線三維可視化設計研究進展 廖明軍 森林工程 2004/06