1. 研究目的与意义
我们生活在三维立体的空间中,周围的一切事物也都是三维立体的。三维模型是一种比二维图像内容更为丰富真实 、更加符合人类视觉特性的多媒体数据类型。三维场景是由数量巨大的三维模型组成的比二维图像组成的场景更加逼真、内容更加真实丰富随着社会的发展,科技的进步,人们使用三维虚拟现实技术能够在计算机内搭建出一个客观世界对象的映射。这使得人们能够用计算机更逼真的模拟周围的事物。由此三维建模技术在近些年来发展也十分迅速。
近些年来三维建模技术在工业产品设计、虚拟现实、3d游戏、影视动画、医学仿真和分子生物学等领域都有广泛的应用。但由于现实世界的复杂多样,在构建一类三维虚拟现实系统时会花费过多人力物力,从而提高了这个产业的成本,增加了构建的时间。通过构建模型库的方法,为所需的三维虚拟现实系统提供可复用的模型支持,可以大大减少人力物力的成本。
以互联网为代表的信息技术的发展给全世界的人们提供了内容丰富数量巨大的各类信息资源。信息的存储、查找等处理方式也由从传统的人工管理转向新型的机器管理各类技术也由此诞生如数据库技术、信息存储技术、数据挖掘与分析技术、信息检索技术等。各类信息的内容也发生了很大的变化单纯的文本信息渐渐演变为二维图象等多媒体信息。在这个过程中对三维模型的有效检索也是关键的内容。
2. 研究内容和预期目标
近些年来三维模型在建筑业中被广泛使用,对建筑业中的一些物体进行建模,例如家具、门窗、路灯、楼房等,三维建筑模型被用来展示提议的建筑物或者风景表现,可用于制作企业可视化应用,智慧城市、智能建筑、智慧粮仓、智慧工厂等等,在三维数字城市中,建筑物的三维重建也是一项重要的工作,社会对数字城市的三维建模及可视化速度及效果的要求越来越高,因此快速地构建、更新整个城市的三维模型,以及有效地管理、可视化这些数据是目前需要解决的问题。因此选择了建筑建模这一方向。
本课题首先将研究建筑的三维建模过程,获取模型相关信息,通过软件对其建模。
还将研究对不同建筑模型信息如何归类组织。首先是统一模型存储格式,再对其添加附加信息用于区分,对于相似的模型要增加编号信息用于区分。还要研究如何对模型进行快速的索引。如何使用能够简单便捷的找到自己想要的模型,也是模型库的重要内容之一。
3. 研究的方法与步骤
本课题主要采用了javascript、blender建模软件、webgl等工具和语言。具体步骤为首先使用blender将所需对象建模,完成后导出obj格式的文件,然后使用three.js框架中的方法将其转化为js文件,再通过webgl的编程将其能显示在网页之上。
同时将每一个模型存储在模型库时,需要记录其详细信息例如:作者、格式、类型、内容等信息。通过这些信息对模型做不同的分类,提高模型库搜索的准确性。
具体的建模过程为 1、建立概念模型。明确定义所研究的问题, 确定建模的目的, 确定系统边界, 建立要素关系图。2、建立定量模型, 即概念模型的数量化。主要内容是选用适当的物理和数学方法, 确定变量间的函数关系, 确定模拟的时间步长, 运行模型, 获取最初结果。3、模型检验。模型检验包括模型验证和模型确定 。4)、模型应用 。模型应用是指设计和执行模拟试验 、分析 、综合和解释模型结果。
4. 参考文献
[1] 萨师煊,王珊.数据库系统概论[m].北京:高等教育出版社, 2000
[2] kouichi matsuda ,roudger lea.webgl编程指南[m].电子工业出版社,2019.6
[3] 罗聪翼.blender权威指南[m].机械工业出版社,2010
5. 计划与进度安排
(1)1月11日至2月15日分析课题,查找资料。
(2)2月16日至2月28日完成需求分析。
(3)3月01日至3月16日完成开题报告。
