导语

所谓的三维数字模型是通过三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。三维数字模型其实已经流行了很多年了,并且应用的范围也十分广泛,尤其是在影视剧、游戏等领域,更是屡见不鲜,甚至已经出现CG动画这一概念。伴随着VR/AR/MR技术的兴起,三维数字模型也开始迎来了新的发展,比如AR购物、VR全景看房、AR装修等等,都需要利用三维数字模型。今天,就让小编带领大家一起,全面的了解什么是三维数字模型。

概念简介
三维数字模型是通过三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。3D建模大概可分为:NURBS和多边形网格。NURBS对要求精细、弹性与复杂的模型有较好的应用,适合量化生产用途。多边形网格建模是靠拉面方式,适合做效果图与复杂场景动画.综合说来各有长处。
三维数字模型生成
三维数字模型生成

维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成,但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据,三维模型可以手工生成,也可以按照一定的算法生成。尽管通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中,但是在纸上描述的类似模型也可以认为是三维模型。三维模型广泛用任何使用三维图形的地方。实际上,它们的应用早于个人电脑上三维图形的流行。许多计算机游戏使用预先渲染的三维模型图像作为sprite用于实时计算机渲染。

三维数字模型特点

三维模型本身是不可见的,可以根据简单的线框在不同细节层次渲染的或者用不同方法进行明暗描绘(shaded)。但是,许多三维模型使用纹理进行覆盖,将纹理排列放到三维模型上的过程称作纹理映射。纹理就是一个图像,但是它可以让模型更加细致并且看起来更加真实。例如,一个人的三维模型如果带有皮肤与服装的纹理那么看起来就比简单的单色模型或者是线框模型更加真实。

三维数字模型特点
三维数字模型网格
三维数字模型网格

网格是由物体的众多点云组成的,通过点云形成三维模型网格。点云包括三维坐标(XYZ)、激光反射强度(Intensity)和颜色信息(RGB),最终绘制成网格。这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成,这样可以简化渲染过程。但是,网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。

三维数字模型纹理

纹理既包括通常意义上物体表面的纹理即使物体表面呈现凹凸不平的沟纹,同时也包括在物体的光滑表面上的彩色图案,也称纹理贴图(texture),当把纹理按照特定的方式映射到物体表面上的时候能使物体看上去更真实。纹理映射网格赋予图象数据的技术;通过对物体的拍摄所得到的图像加工后,再各个网格上的纹理映射,最终形成三维模型。

三维数字模型纹理
扩展应用
现在,三维模型已经用于各种不同的领域。在医疗行业、电影行业、视频游戏产业、科学领域、建筑业、工程技术领域都实现了广泛的应用。在最近几十年,地球科学领域开始构建三维地质模型。除此之外,在新兴的3D打印应用和AR三维展示领域,也掀起了全新的三维数字模型应用浪潮。
影视剧行业parameters
在影视剧行业中,人们经常将三维数字模型用于活动的人物、物体以及现实电影。三维数字模型软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界,设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景,再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数,最后按要求为模型赋上特定的材质,并打上灯光。三维数字模型可以用于广告和电影电视剧的特效制作、特技、广告产品展示、片头飞字等等。
游戏产业parameters
3D游戏是一种笼统的概念,它所说的给人感觉是只要有立体感的游戏都是叫做3D游戏。其实从概念上来讲,3D游戏就是三维游戏,既是在游戏中使用三维数字模型来制作人物、场景等物体。使玩家可以在游戏中体会到长宽高三种度量,让玩家可以360度旋转视角,从各个角度来进行游戏。这大大增加的游戏的自由度、趣味度及真实性。目前3D游戏已经成为了时下最主流的游戏类型。
3D打印应用parameters
随着3D打印越来越流行,对三维模型制作的需求也越来越大了。3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以三维数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。
AR三维展示parameters
近几年,VR/AR/MR成为了科技行业的新宠,AR三维展示就是基于AR技术和三维数字模型的一个全新应用。通过三维数字建模,人们可以将现实中的物体搬到互联网上,并通过AR设备或者手机的AR功能,实现360度的实时预览。这一项应用如今已经广泛应用于互联网购物、在线买家具、互联网装修等等。尤其是淘宝和京东,也将AR三维展示视为重要的发展战略。AR三维展示也会伴随着相应技术的成熟,获得更加广泛的应用。
三维全景
三维虚拟全景,是集合三维数字模型和VR全景技术为一体的展示形式。通过三维数字建模,人们可以把构想的内容图像化,并通过VR全景的形式展示出来,从而更加高效的实现预览。目前,三维虚拟全景已经广泛的应用到了房产预览、房屋装修等领域当中。
三维虚拟展厅
三维虚拟房产
Panorama production
全景制作

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