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

1、在產(chǎn)品設(shè)計的初期階段，人機交互方面無法驗證產(chǎn)品模型，很難預料產(chǎn)品后期的使用問題，。再加上消費者對產(chǎn)品的使用不斷提出新的要求，需要在產(chǎn)品設(shè)計的初期就能夠預知使用效果。當產(chǎn)品的設(shè)計逐漸進入一個較為成熟的階段即產(chǎn)品設(shè)計好以后，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)計發(fā)展階段中一個很重要的問題。對于企業(yè)來說，產(chǎn)品最終的市場占有和銷售水平才能夠真正地反映產(chǎn)品的成功與否，因此他們除了通過設(shè)計團隊實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的目標之外，還會尋求更多的

2、方式來進行產(chǎn)品的推廣，因此產(chǎn)品的動態(tài)展示設(shè)計成為重要的宣傳手段。這些問題的提出，最終都歸結(jié)為一個問題，即產(chǎn)品的虛擬展示的實現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，使其在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計領(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上的三維虛擬場景的方法和具體技術(shù)，提出應(yīng)用已建立的虛擬場景和虛擬產(chǎn)品模型構(gòu)建虛擬產(chǎn)品展示系統(tǒng)的思想和具體實施辦法——將平面圖像與三維模型相結(jié)合實現(xiàn)產(chǎn)品展示系統(tǒng)及其互動。 針對大型產(chǎn)品展示所

3、需要的復雜和真實感強的場景空間，通過三種途徑生成平面全景圖：其一，運用3DS MAX等三維建模軟件建立場景模型并輸出全景圖；其二，運用全景照相機與魚眼鏡頭相結(jié)合的方法拍攝、制作全景圖；其 三，運用普通數(shù)碼相機拍攝連續(xù)照片，使用REALVIZ Stitcher、Panorama Maker等專業(yè)拼接軟件進行照片的無縫拼接實現(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。柱面圖缺少上下底面，其運用有一定的局限性；

4、立方體全圖包括了整個場景，但在每個直角處會產(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地反映場景。確定出在不同展示需求時選擇類型的原則。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，塑造出視覺效果真實的三維虛擬場景。提出在PC機上可行的，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對產(chǎn)品進行基于特征的參數(shù)化建模，然后導入3DS MAX進行光線渲染、材質(zhì)貼圖以及動畫制作。由于兩種軟件不同的建模

5、方式以及兼容性等問題，會導致格式轉(zhuǎn)化后，產(chǎn)生一些細微的模型錯誤或誤差，但這些模型問題可能會對后續(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)品模型與虛擬場景相結(jié)合形成一個完整的虛擬產(chǎn)品展示空間的方法和具體技術(shù)，提出在Cult3D Designer平臺上的三維虛擬 場景及產(chǎn)品展示系統(tǒng)的實現(xiàn)流程。通過指令來設(shè)置觀察者在虛擬場景中的漫游，設(shè)置觀察者與產(chǎn)品之間的互動，實現(xiàn)大型產(chǎn)品的虛擬展示活動。將整個場景和 模型一起輸出

6、為*.C3D的格式，導入到Cult3D Designer中。在Cult3D Designer中，將鼠標指令Object Click分別與動畫指令Animation Play，或隱藏Hide Object顯示Unhide Object指令聯(lián)系起來，可以使用戶通過點擊鼠標觀看各個部件的動畫或進行背景及產(chǎn)品貼圖的變換；將鍵盤指令Key Press攝像機相聯(lián)系起來，可以使用戶通過鍵盤操作來切換不同的視角等。用戶可以自主地、動態(tài)地從各個角度觀察產(chǎn)