王佳琦

(沈阳化工大学 辽宁 沈阳 110000)

随着科学技术的发展，三维仿真场景成为虚拟现实和图形图像学中重要的研究内容。三维仿真技术能够通过计算机技术模拟现实中物体的状态，从而创建出一个逼真的三维虚拟环境[1]。通过三维仿真场景漫游系统可以使用户进行视觉上的逼真体验，另外可以对模型进行多视角的观察和研究。利用3dmax和Unity3D搭建三维仿真系统，用户可以逼真的体验室外身临其境般交互式漫游系统，为推进虚拟现实技术的发展起到了积极作用[2]。

一、三维仿真系统实现方案

构建三维仿真系统的基本流程如图1所示，主要包括三维仿真场景的建模及虚拟场景的搭建两部分。在模型创建和模型贴图过程中主要通过3d max建模和现场拍摄图像作为纹理图片。在三维仿真场景制作后期需要对灯光进行设置，以及场景的渲染和烘焙。将做好的3D模型导入到Unity3D中，然后对模型设置碰撞检测，添加风、雨、雪等特效，之后通过相关组件设计操作界面。

图1 仿真漫游系统制作流程

二、三维场景构建

前期通过拍摄采集真实场景的相关数据，然后利用3dmax和Unity3d进行建模，一般将CAD底图作为标准[3]。Unity3d支持将CAD图纸导入作为背景使用，可在Unity3d中用CAD图为背景从而确定模型尺寸大小。建模时减少不必要的面，多采用多边形建模方式，这样有利于实时的渲染。在纹理信息采集的过程中，如花草树木等模型可以直接使用Unity3d自带的插件。可以通过拍摄的方式采集特殊的纹理材质，在人工拍摄的时候要与拍摄物保持适当的距离，为了得到光感均匀、画面清楚的图像，需要注意拍摄场景的亮度以及方向，这样做有利于后期的图像编辑[4]。

渲染是三维建模工具3Ds Max、Unity3d等创建三维数字模型或艺术平面图像过程的结果，在仿真场景中模型的图像是由三维建模工具创建的，之后用渲染器对图像中的三维模型转换[5]。在渲染和数字技术基础上创建了可视化系统，进而可以创建自己的场景。另外在交互式图形上需要进行实时渲染，为了让图像立即显示，需要预先计算出场景中对象外观的纹理，并单独保存起来，在渲染的时候直接调用。

三、结束语

三维仿真漫游系统可应用于虚拟实验室、城市规划，工厂上岗培训等领域，应用前景广泛。用户可以在场景中进行漫游，体验直观真实的视觉感受，还可以获取感兴趣的三维仿真数据，三维仿真系统的设计对推进虚拟现实技术有着积极作用。