孙赫远

摘 要：随着科技的不断进步发展，警察在破案时可应用的科技技术也是越来越先进，犯罪现场的三维建模技术就是其中的一种，我们都知道，警察在破案的时候需要对犯罪现场都是要测量，勘测，记录下现场的各种信息，方便保留，也可作为庭审的证据，而犯罪现场三维建模技术就能很好地再现犯罪现场。本文就犯罪现场三维建模技术展开研究，仅供参考。

关键词：犯罪；三维建模

一、什么叫三维建模

1.1三维建模的重要性

科技的不断进步，虚拟现实技术的发展迅速。虚拟现实技术主要就是利用计算机讲现实生活重现在计算机里面的三维动态实景。随着大量人员和资金的投入，公安信息技术的研究人员对这种发展迅猛的技术如何利用进行研究，主要就是在计算机上对犯罪现场进行还原，对于传统的勘察不同的是，传统勘察主要是勘察现场和提取物证还有对相关人员进行口头问询描述等等方法。这些方法都有共同的缺点就是工作比较繁琐耗时耗力，往往拖慢破案的效率。新方法是将三维建模的设备到现场进行扫描，并在此基础上进行测量，但这种方法本质上并不算的是三维建模重现技术，只能算的上是对与计算机视频技术的延伸。但是国内目前的三维建模技术并不成熟，但对犯罪现场的三维模拟技术的需要却很急切。在这方面国内目前是根据一些信息进行图像渲染技术或者在根据信息构建一个警用模型。但这些方法较为复杂，公安现在需要一个能够更加便捷的明了的系统，使那些非专业人员的警察也可以利用这套简洁明了的系统进行勘察。建立的三维模拟重现犯罪现场的各种大大小小的物件，也可以使公安干警勘察周围环境。这项技术可以有效的将工作的时间和对于人力的消耗都大大降低，但是这项技术并没有成熟，还需要大量的研究人员进行研究实验。

1.2三维建模的的有利处

三维建模所创建的犯罪虚拟现场是一种在计算机系统上体验一次犯罪现场的感觉，利用计算机三维建模来所创建的虚拟的犯罪现场，里面包含着周围的环境和人员的行为特征，让调查人员有一种设身处地的感觉。在这种环境下调查人员可以更加客观的对事实进行分析的调研。总的来说，三维建模所带来的虚拟现实技术可以为调查人员带来存在感、客观性、人机的良好交互和一定的实践性。如存在感是至调查人员可以在三维建模的虚拟现实中犯罪就像发生在面前一样，观察犯罪嫌疑人所犯得的罪行。在客观性上，三维建模重构不能脱离犯罪现场的各种真实信息，这些信息也是三维建模重构的重要信息，信息来源于客观存在的各种物证的特征痕迹。在人机交互性上面，计算机系统模拟犯罪嫌疑人的各种行为特征的同时也在模拟被害人的各种行为和反应，从而让调查人员能更好的对案件进行系统的分析。

1.3三维建模的快速建模

三维建模是将需要建模的对象构建立体模型，然后利用各种软件外加编程制作图形显示，然后对其进行必要的操作。物体大部分是几何模型，主要由体模型和面模型外加上线模型构成几何模型。在三维建模时，大部分由物理建模和运动建模还有几何建模.在进行建模的时候，单单只是静态模型是不够的，必要的时候还需要动态模型，比如模型的形变和模型运动碰撞产生的形变，除此之外还需要对物体的重量、材料、产生的形变还有一些物体特性等.上述的都需要考虑进去优化建模.但是上述建模往往需要消耗大部分的时间，这和原本的需要产生了冲突，所以我们还需要一种快速的建模方法.传统的建模方法时需要三维建模软件进行手工操作，对于最庞大的广大公安干警来说无疑是巨大的工作量，所以考虑到这些原因，使用opengl开发库来实现快速建模，该引擎被广泛认可的使用到游戏和三维虚拟现实中，哟组合先进的图形渲染技术，能实现快速的三维建模，能够大大的缩减前面所说的手工三维建模的时间.

1.4前期建立道具模型库

在三维快速建立模型的时候，可以将犯罪现场经常遇见的物体建立模型库.比如常见的家具或者刀具等一些常见的设备道具.这些模型的也可以进行大致的分类如家具模型、刀具模型还有一些建筑模型等等.通常并不要求这些模型的高精度.当完成建模的时候可以使用免费的OSG插件保存.然后将这些保存到数据库中，在需要的时候可以快速的对这些已经建好的进行处理.。

1.5建立人物模型

在勘察犯罪现场时，公安干警在对周围信息的采集会根据犯罪人员在犯罪现场留下来的痕迹进行推测，如身高、体重、性别等进行大致的推测.对整个案情的破解有着重要的作用.使用三维快速建模，利用现场勘察出来已知的信息建立三维人物模型.

1.6三维模型的应用

在三维虚拟现实的基础技术研究的基础上，考虑如何将三维快速建模的技术良好得应用到犯罪现场的建模中.当然，三维重建犯罪现场并不是一个简单的工程，它所包含的技术非常广泛，在不同的地域所研究的技术研究也不尽相同.在上述已经讲述了如何建立模型库，当完成这些模型库的时候，接下来就是对应用框架进行使用分析.首先是建立良好的人机交互（Human–Machine Interaction）和常见的场景。利用OSG优秀的引擎技术如场景交互控制和回调机制实现虚拟犯罪现场的三维虚拟动态场景。为了还原真实的现场环境，在模型的位置存在偏差的时候，可以对偏差的场景进行修改，增强三维建模的还原度。在对犯罪现场进行分析的时候，也可以对视角进行修改，使公安干警可以更加直面的了解犯罪现场，使之在进行分析的时候不容易漏掉不注意的点。

二、三维建模技术的关键技术

2.1三维建模分析犯罪嫌疑人

在犯罪分析中，不单单只是现场进行三维建模重现，利用技术对嫌疑人的心理进行分析，还包括对犯罪嫌疑人的犯罪过程分析和被害人的在犯罪现场的的行为分析，还包括犯罪嫌疑人使用的器具进行分析。所以，在三维建模重现现场的时候对嫌疑人的各项特征分析是整个案情的关键点。在对嫌疑人的关键行为进行三维建模时，应该分析嫌疑人的主要各项特征，如外形身高体重等等。在建模的方法上大部分采用的是运动学和物理控制，还利用关键帧和动力学方法进行行为建模。通过一些关键性的行为，在使用计算完成中间的部分，使之整个行为建模更加丰富和饱满，也更加有利于整个案件的突破。

2.2犯罪现场布局

三维快速建模中利用前面所说到的建模库，便捷的通过一些操作和处理来对现场的一些环境进行还原布置。如在使用场景图形的时候，为了更加直观的进行表达，大多采取樹状的数据结构。也更加符合大多数人的空间事物的排列，为了增强高效的渲染效果在不同物体的细节和层次上和尽量减少系统的负担，可以借助OSG引擎进行投影剔除和隐藏面剔除。

三、总结

三维建模创建犯罪现场的虚拟现实对于案件的调查提供了便利，通过模型库的创建和OSG引擎的帮组渲染，进行三维快速建模重新犯罪现场。可以说此项技术在未来一旦成熟运用，对于案件侦破更加省时省力，在三维建模里面通过不同的视角观看犯罪现场，直白的将各个视角的场景提供给公安干警。犯罪现场三维建模技术完全可以满足侦破案件的实际需求，在对技术进行研究的同时，一些不足之处就表现出来。如在重现犯罪现场的时候，对于建筑物的建模应该是二维草图构建完成三维模型的分析和计算。但不能否认，此项技术对于提升案件的效率有着传统方法不能比拟的效率。

参考文献

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（作者单位：中国人民公安大学（团河校区））