3D游戏场景建模毕业设计

3D游戏场景建模毕业设计（共17篇）

1.3D游戏场景建模毕业设计 篇一

基本资料

出生年月： 1992年8月

工作年限： 应届毕业生

毕业院校： 华中师范大学武汉传媒学院

毕业年月： 20xx年6月

最高学历： 本科

所学专业： 影视多媒体技术

居 住 地： 湖北省 武汉市 江夏区

籍 贯： 湖北省 武汉市 江夏区

自我描述：

求职概况 / 求职意向

职位类型： 全职

期望月薪： 面议

期望地点： 湖北省 武汉市 ，四川省 成都市 ，广东省 广州市

期望职位： 游戏建模师

意向概述： 本人对网游 次时代游戏非常感兴趣 希望求得3D角色建模师教育经历

20xx年9月 - 20xx年6月 华中师范大学武汉传媒学院影视多媒体技术大专

在大学专科三年里我利用课外时间攻读了自考本科华中师范大学数字媒体艺术专业，以及在剩余时间里自主学习了三位软件3D MAX MAYA 工作实践经验

20xx年9月 - 20xx年11月宣传部视频剪切人员湖北省京山县畜牧局

在实习期间主要负责局内一些会议的录制的剪辑简单的包装工作 ，表现良好受领导好评

2.3D游戏场景建模毕业设计 篇二

齿轮的主要作用是传递动力, 改变运动的速度和方向。在机械设备中, 齿轮是非常重要的零件。

齿轮传动是机械传动中应用最广泛的传动形式之一。与其他传动形式相比, 齿轮传动具有传递功率和速度范围广 (传递的功率可达到105k W、圆周速度可达300 m/s) 、效率高 (η=0.94～0.99) 、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证瞬间传动比恒定等特点。齿轮传动的形式很多, 可分为平面齿轮传动、空间齿轮传动、内啮合齿轮传动和外啮合齿轮传动。常见的有直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮和蜗杆等。

采用Pro/Engineer软件提供的参数化建模技术, 在进行齿轮建模中, 由于存在基圆直径的大小与齿根圆的大小随齿数的变化, 一定齿数范围内, 基圆直径大于齿根圆直径;一定齿数范围内基圆直径小于齿根圆直径, 因而建模存在着差别。

1 渐开线

渐开线原理见图1。

将一个一定直径的圆轴固定在一个平面上, 圆轴为O, 圆轴半径为rb, 平面为XOY。轴上缠线为弧AN, 拉紧线头A, 让该线绕圆轴转动且始终与圆轴相切, A运动到K, KN⊥ON, 那么线上的定点A在该平面上的轨迹AKB就是渐开线, 该圆称为渐开线的基圆, rb为基圆半径, 直线KN称为渐开线的发生线。渐开线的形状仅取决于基圆的大小, 基圆越小, 渐开线越弯曲;基圆越大, 渐开线越平直;基圆为无穷大时, 渐开线为斜直线。

图1直角坐标系中, 在XOY平面上, K为渐开线上的任意一点, K点的直角坐标参数方程为:

式中:rb———渐开线基圆半径, rb=OA=ON;

thetak———K点的展角, thetak=∠AOK;

alphak——K点的压力角, alphak=∠NOK;

phik———K点的滚动角, phik=∠AON。

从图1可知phik=alphak+thetak。

在极坐标系中, 渐开线上K点的极坐标参数方程为:

式中:ρk———K点的极径, ρk=OK;

thetak———K点的极角。

极角thetak与压力角alphak之间的关系:inv (alphak) =tan (alphak) -alphak, 称为渐开线函数。

2 Pro/Engineer操作软件简介

目前市场上主要流行的三维CAD设计软件, 主要有Pro/Engineer, Unigraphics NX, SolidWorks, CAXA (ComputerAided X Alliance) , InerCAD等, 其中Pro/Engineer是我国应用最广泛的3D软件之一。

我们知道, 任何产品都可以看成是几何模型, 而无论多么复杂的几何模型, 都可以分解成有限数量的构成特征, 而每一种构成特征, 都可以用有限的参数完全约束。Pro/Engineer是基于特征的实体模型化系统, 它把几何模型分解成有限数量的构成特征, 赋予有限参数, 实现了产品设计的参数化。工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能生成模型, 如腔、壳、倒角及圆角等, 通过随意勾画草图, 就能轻易改变模型。

Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司 (PTC) 旗下的CAD/CAM/CAE一体化三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称, 是参数化技术的最早应用者, 在目前的三维造型软件领域中占有重要地位。Pro/Engineer作为当今世界机械CAD, CAE, CAM领域的新标准, 得到了业界的广泛认可和推广。

Pro/Engineer基于特征方式的参数化, 不仅使设计、生产更加方便灵活, 而且能够将设计至生产全过程集成到一起, 实现运用于工程设计之中, 因而表现出强大的生命力。这一功能特性给工程设计者在设计时提供了前所未有的简易和灵活。

3 渐开线齿轮3D实体建模

步骤: (1) 设置工作目录; (2) 新建文件; (3) 草绘齿轮的4个特征圆; (4) 创建渐开线; (5) 创建镜像渐开线; (6) 创建圆柱体; (7) 创建第一个齿槽; (8) 复制第二个齿槽; (9) 阵列。

4 基圆直径与分度圆直径大小关系的研究

渐开线齿轮的渐开线是基于基圆创建的, 基圆内没有渐开线。所以, 为了创建齿槽, 必须研究基圆直径与齿根圆直径的大小关系, 针对不同的情况, 采用不同的创建方法。

基圆直径关系式:

式中:α———分度圆压力角;

d——分度圆直径。齿根圆直径关系式:

式中:ha*———齿顶高系数;

c*———顶隙系数;

m———模数。

令式 (3) 等于式 (4) , 即db=df, 代入d=mz, 有:

式中:z———齿轮齿数。

将α=20°, ha*=1, c*=0.25代入式 (5) , 得:

由于z为整数, 由式 (6) 可知, 当z≤41 T时, 基圆直径db大于齿根圆直径df, 即db>df;当z≥42 T时, 基圆直径小于齿根圆直径, 即db

显然, 当z≤41 T时, 因为齿根圆直径小于基圆直径, 而基圆内部没有渐开线, 所以在齿槽建模时, z≤41 T的齿轮与z≥42 T的齿轮是不相同的。

5 渐开线齿轮3D实体建模过程

以m=1, z=50 T, B=15的直齿圆柱齿轮为例创建, B为齿轮厚度。

5.1 创建工作目录

打开Pro/Engineer, 文件→设置工作目录, 设置文件存储文件夹, 完成工作目录的创建。

5.2 新建文件

文件→新建, “零件”, 勾选“使用缺省模板”, 输入文件名, 确定, 选择mmns_part_solid.prt, 确定, 完成文件创建。

5.3 草绘齿轮的4个特征圆

(1) 点选草绘工具, 选取草绘平面, 如XOY平面, 即front平面, 绘制任意4个同心圆。打勾。

(2) 双击草绘同心圆, 点选尺寸, 右键→属性→尺寸文本, 将“名称”更改为齿轮4个特征圆的直径代号:齿顶圆da、分度圆d、齿根圆df、基圆db。

(3) 创设4个特征圆关系式。

创设4个特征圆关系式见图2。

点选“工具”, “关系”。“确定”, 打勾, 刷新, 得到4个特征圆。

图中参数:alpha为齿轮分度圆的压力角, 即α, 取标准值20°;hafactor为齿顶高系数;cfactor为顶隙系数;ha为齿顶高;hf为齿根高;da为齿顶圆直径;df为齿根圆直径。其余与前面相同。

5.4 创建渐开线

选择插入基准曲线图标, 从方程→完成→选取坐标系, 点选系统坐标系prt_csys_def, 选取“笛卡尔”坐标系, 在“rel.ptd—记事本”中, 输入渐开线直角坐标参数方程。文件→保存, 完成渐开线的创建。

渐开线直角坐标参数方程输入记事本见图3。

图中参数:t为系统变量, 60为给定值, 可以根据渐开线长度的需要进行调整;pi为圆周率, pi=π, 为系统参数, 自动赋值;其余参数与前面相同。 (X, Y, Z) 为渐开线上的任意点的直角坐标。

5.5 创建镜像渐开线

齿槽的另一条渐开线可以通过镜像获得, 获得的方法如下。

(1) 创建第一条渐开线与分度圆的交点pnt0。

(2) 通过分度圆轴线与 (1) 创建的交点pnt0, 创建参考平面DTM1。

(3) 将 (2) 创建的参考平面DTM1, 绕着分度圆轴线旋转度, 创建齿槽对称平面DTM2。注意旋转方向。方向由代数式的正负来确定。

徐晓昂张雪文付克祥:基于Pro/Engineer渐开线齿轮3D建模设计

(4) 将创建的第1条渐开线通过 (3) 创建的对称平面DTM2进行镜像, 完成镜像渐开线的创建。

5.6 创建圆柱体

选择“拉伸”命令, 选择front作为草绘平面, 点选通过边创建图元图标, 类型选择“环”, 选择4个特征圆中齿顶圆, 创建拉伸对象。打勾, 输入拉伸深度值15, 即齿轮厚度, 确定。完成圆柱体创建。

5.7 创建第一个齿槽

根据“3基圆直径与分度圆直径大小关系研究”, 当z≤41 T时, 基圆直径大于齿根圆直径, 即db>df;当z≥42 T时, 基圆直径小于齿根圆直径, 即db

分别以m=1, z=50 T, B=15和m=1, z=20 T, B=15为例来创建第1个齿槽。

5.7.1 齿轮的第1个齿槽的创建

m=1, z=50 T第1个齿槽拉伸草绘平面见图4。

因为z=50 T直齿圆柱齿轮的渐开线基圆直径小于根圆直径, 所以可以直接通过拉伸去材料完成。拉伸去材料草绘平面的创建, 通过边创建图元完成。选择的边包括2条渐开线轮廓线、齿根圆轮廓线和齿顶圆轮廓线。

拉伸, 对齿槽根部倒圆角, 圆角半径取r0=0.38 m, 完成第一个齿槽的创建。

5.7.2 m=1, z=20 T, B=15齿轮的第1个齿槽的创建

因为z=20 T直齿圆柱齿轮的渐开线基圆直径大于齿根圆直径, 所以齿根圆到基圆没有渐开线的区间需要作切线。

选取拉伸、去材料, 在特征圆所在平面草绘拉伸平面, 创建第1个齿槽。选取渐开线与基圆的交点作起点, 作线段与渐开线相切, 与齿根圆相交作终点;作2条。另外, 通过边创建图元, 边分别选取2条渐开线、齿顶圆、齿根圆, 修剪, 完成拉伸平面的草绘。

m=1, z=20 T第1个齿槽拉伸草绘平面见图5。

图中T表示相切。

拉伸, 根部倒圆角。完成第一个齿槽的创建。

5.8 复制第2个齿槽

因为不管是z≤41 T, 还是z≥42 T, 其余建模过程都是相同的, 所以以下建模过程仍然以m=1, z=50 T, B=15创建。

编辑→特征操作→复制→移动→完成, 点选要平移的特征第一齿槽和齿槽根部倒圆角, 完成→旋转→曲线/边/轴, 点选分度圆轴线, 正向, 输入旋转角度:360/z, 完成移动。完成第2个齿槽的创建。

5.9 阵列, 完成所有齿的创建

点选第2个复制齿, 旋转“阵列”, 旋转“轴”, 点选分度圆轴线, 第1个方向的阵列成员数输入49, 阵列成员间的角度输入360/z。完成所有齿的创建。

视图→层, 右键→新建层→曲线, 框选所有曲线, 确定, 右键→隐藏, 右键→保存状态, 将绘图曲线隐藏。关闭基准平面、基准线、基准点、坐标系和旋转中心。

m=1, z=50 T直齿圆柱齿轮实体模型见图6。

6 结语

基于基圆内没有渐开线, 本文研究了渐开线齿轮基圆与齿根圆直径大小的关系。研究表明, 当z≤41 T时, 基圆直径大于齿根圆直径, 即db>df;当z≥42 T时, 基圆直径小于齿根圆直径, 即db

针对db>df和db

摘要：研究了渐开线齿轮基圆直径与齿根圆直径大小的关系, 当z≤41T时, db>df;当z≥42T时, db<df。针对db>df和db<df两种不同的情况, 研究了基于Pro/Engineer创建的渐开线齿轮齿槽的实体模型创建方法。

关键词：基圆直径,齿根圆直径,齿轮,模型

参考文献

[1]华东纺织工学院制图教研室.画法几何及工程制图[M].上海:上海科学技术出版社, 1981.

[2]西北工业大学机械原理及机械零件教研室, 濮良贵.机械零件[M].北京:高等教育出版社, 1982.

[3]机械设计手册联合编写组.机械设计手册中册设计计算[M].第二版.北京:化学工业出版社, 1979.

[4]同济大学, 上海交通大学机械设计制图手册[M].上海:同济大学出版社, 1991.

[5]刘国华.ProENGINEER Wildfire5.0中文版工业产品设计基础与典型范例[M].北京:电子工业出版社, 2011.

[6]詹友刚.Pro/ENGINEER2001中文版高级应用教程[M].北京:机械工业出版社, 2006.

3.3D游戏场景建模毕业设计 篇三

近年来，随着科技的不断发展，3D动画已进入电视、电影、网络视频等各项传媒领域，中国3D动画电影也在西方科技发展的浪潮中得以迅速发展，出现了很多民族风格的动画电影作品。但是，西化的生活方式使人们无暇顾及传统民俗艺术的内涵，传统民俗艺术与中国现代3D动画电影难以得到充分融合，很多3D动画电影过多注重形式，而缺乏更多的文化内涵。因此，重塑民俗艺术在3D电影中的地位显得尤为重要。在3D动画电影中，场景设计是电影的重要组成部分，场景设计不仅能营造气氛、烘托主题，也能凸显动画电影的主体内容。在场景设计中应充分注重民俗艺术元素的基本要素、形式形态、人文精神内涵、传统美学思想及理性设计观念等各个方面，才能使作品更具中国传统民俗文化内涵。

一、 充分利用民俗艺术元素的基本要素

在3D电影场景设计中，要充分利用民俗艺术元素的基本要素，民俗艺术元素的基本要素主要有三个方面：一是民俗艺术的形态要素。在场景设计中，要把握民俗艺术元素不同的形态要素，选择更加符合场景设计的形态要素以凸显场景主体，中国传统民俗艺术有很多值得三维动画场景设计汲取的形态要素，如祥云、星宿、方胜、饕餮、蟠龙、窃曲、连理枝等形态要素与现代三维技术的结合，能使场景设计更加生动形象的体现中国文化意蕴。二是场景设计中要利用好民俗艺术的形式要素。民俗艺术形式要素多崇尚自然和谐的生态美学观念，与西方现代艺术形式要素相比，更加自然、淳朴、粗狂、纯真，这些民俗艺术的感性艺术形式要素正是现代三维动画所需要的。三维电影动画场景设计应在遵循对称、均衡、调和、统一、变化、韵律、节奏等现代理性形式关系的基础上，将民俗艺术的形式要素融入场景设计之中，以凸显的动画场景主题。如3D电影《秦时明月之龙腾万里》片头场景设计中（1分25秒）应用到中国传统民俗纹案形式要素，场景画面下部分为古代传统车轮纹案，上部分也融入了传统纹案形式要素，并采用发射与放射的形式构成设计，层次变化丰富，又不失均衡、韵律之美，具有强烈的中国意蕴和现代设计感。三是要注重场景设计中民俗元素“材质”要素的表现。3D电影是非物质化设计的重要组成部分，但非物质化设计并不是摒弃“物资”和“材料”的使用，虚拟化、数字化的设计也需要通过一定的“材料”作为载体来实现，相对于现实工艺材料，数字化设计所需“材料”通常是通过对角色对象附于虚拟材质来进行的。在3D动画电影中，虚拟材质的应用对电影场景设计效果影响非常大，想要在场景设计虚拟材质时做到“材美工巧”，就要首先认识和把握民俗艺术的材料属性，如对竹、木、石、漆器、青铜、陶瓷、织物等材料纹理、硬度、质感的研究和把握，才能创造更为真实的场景视觉与触觉感受。

二、 注重“虚实相生”的传统民俗艺术的空间观念

在三维动画电影在场景设计中应更加注重中国传统“虚实相生”的民俗艺术观念，三维动画的场景设计与民俗艺术的空间形态是不可分离的。民俗艺术的空间形态本身是无形的，但要利用有形的民俗艺术实体来完成空间的构成，三维动画的场景设计的虚拟空间形态（Virtual Space Form）是由不同虚拟形体（Virtual Shape）与感觉它的人产生相互关系而形成的，它主要依据人的视觉和触觉来确定，主要分为虚拟物理空间和虚拟心理空间。虚拟心理空间是传统民俗艺术观念“无”的层面，主要是指无轮廓、无边界的规定，却能够感受到它的空间形态，它是由虚拟形体限定所致。虚拟实体的扩张是虚拟空间形态形成的实质，虚拟空间的呈现主要依赖于虚拟形体的内力运动，内力的运动变化会向虚拟形体表面散发，形成虚拟空间的张力，这种张力是无形的，是人视觉和知觉的反应，进而形成一定的现象和延伸空间。虚拟物理空间是传统民俗艺术观念“有”的层面，主要是指虚拟实体所占有和限定的、可以测量的空间，它主要通过虚拟物质的大小、长宽、深远来体现，是一种虚拟的客观实在。三维电影场景设计不仅要处理好虚拟形体与虚拟实体之间的关系，也要处理好虚拟实体与虚拟空间之间的关系，充分利用场景设计中虚拟形体对虚拟空间的占有、限定、夸张、正负、凸凹等关系的相互影响，来创造富有虚实变化的虚拟空间形态。正如道家所主张的“无”与中国禅宗所主张的“空”的艺术美学观念。老子在《道德经》中讲道：“无，名天地之始。”“凿户牖以为室，当其无，有室之用也。”也反映了万物始于“无”“有无相生”“无中生有”的传统空间构成的传统美学观念。3D动画电影场景设计的空间要素不仅要注重“有”的虚拟实体要素，更要注重“无”的虚拟空间要素，融传统美学观念与民俗空间艺术观念于其中，才能使动画影片更具民族文化内涵。在3D动画电影《神笔马良》的片头中，运用虚实空间对比的艺术手法和传统水墨的艺术形式形式，片头场景中的水墨山水仅占一角，“有”“无”“虚”“实”形成鲜明对比，使影片更具中国传统古典风格。

三、 更加注重场景设计中民俗元素的三维体感设计

3D动画电影场景设计是理性逻辑思维与感性艺术思维的完美结合，民俗艺术在三维场景设计不仅要体现一定的空间秩序之美，更要给人呈现以三维立体的感受，立体感是感性思维的一种体现，它主要是人对各类事物立体形态的直观感受。三维动画场景设计中，民俗艺术元素立体感的呈现的一个重要支撑就是“力感”的表现，这个作用力是3D动画场景设计中民俗元素立体感呈现时较难把握的一部分，在运用时应注重其量感、动势、速度、进深、肌理等方面表现的把握。

首先是民俗艺术元素运用时要注重其量感的表现，民俗艺术元素的量感主要表为两个方面，虚拟物理量感和心理量感，虚拟物理量感也叫虚拟重量感，主要是民俗艺术元素的形态，轻重，大小等方面，在计算机辅助设计中能够测量、计算，是“物质”层面的，也是虚拟建模的“物质”基础。民俗艺术元素的心理量感，是人对虚拟物体大小、质量、轻重等方面的心理判断，可以感受但难以测量。民俗艺术元素的心理量感不仅受其自身材质、肌理、色彩等因素的影响，也会因不同的空间或场景设计的制约给人以不同的感受。在三维动画电影场景设计中，应充分利用民俗艺术元素的心理量感，如内实与内空、轻盈与厚重、扩张与紧缩、薄弱与浑厚等心理量感，建立虚拟物理量感基础上的场景表现、创造更富知觉、活力、生动的三维电影场景。

其次是场景设计中速度感的表现，速度感在三维动画场景设计中尤为重要，较之传统二维动画，三维动画电影具有节奏感更快、纵深感更大、动感表现效果更为突出的特点。三维电影场景设计时要把握民俗艺术元素的速度感，它是人在一定时间对物体移动距离的心理感受，我们可以利用民俗元素的渐变、密集、发射等形式，并按照计算机虚拟运动轨迹的节奏快慢或虚拟运动方向来表现其速度感，进行场景的构成设计。

最后是要注重场景设计中民俗艺术元素一体感的表现，场景设计是一个有机的整体，民俗艺术元素形体活形态局部的变动，都有可能带来整体的相应调整，民俗元素在三维动漫场景设计的应用除了要把握以上两点外，还要把握住局部与整体的关系，做到在统一中找变化，在变化中求统一，使场景设计更加完整和谐。

四、 注重传统民俗艺术形式的借鉴

要创造出形式感更强的3D动画电影，要大胆借鉴传统民俗艺术的艺术形式，民俗艺术在民众生活中品类十分丰富，如水墨、皮影、剪纸、年画、刺绣、蜡染、面具、脸谱、民间玩具等形式，都可以借鉴、运用于现代3D动画电影的场景设计之中。三维动画电影是静态性画面与动态性动画的完美统一。因此，三维动画电影在进行场景设计时，一是借鉴传统民俗艺术中的静态化艺术形式。静态化艺术形式主要有水墨、剪纸、窗花、年画、刺绣、蜡染、面具、脸谱等形式。水墨是中国传统民俗艺术中比较常用的静态化视觉艺术形式，把水墨运用在三维动画电影的创作中是中国动画的一大创举，优雅的意蕴空间、虚虚实实的意境对比处处体现着中国美学追求的“似与非似之间”的最高艺术意境。如2011年推出的中国首部机甲水墨风格三维动画电影《封神列传——重回陈塘关》，以历史神话为题材，影片场景设计大胆将游戏机甲格斗造型与中式水墨风格特效相结合，采用京剧脸谱元素打造动画角色本色，将中国传统民俗艺术自然清雅、涵蓄深邃的美学观念发挥的酣畅淋漓。二是借鉴传统民俗艺术中的动态艺术形式。在三维动画电影的场景设计中也可以大胆借鉴民间戏曲、皮影戏、木偶戏、乐舞彩灯、竞技杂艺等动态民俗艺术的表现形式。民间戏曲、皮影戏、木偶戏、走马灯、竞技杂艺不仅承载了一定的民俗文化内涵，而且也反应着民族共同的道德观念、行为准则和审美价值取向，它们作为一种静态艺术形式与动态艺术形式的完美结合，融脸谱、服饰、图腾、纹饰与原始巫术、乐舞等因素于一体，三维电影动画场景设计不仅可以借鉴传统水墨、剪纸、窗花、剪纸、年画、刺绣、蜡染、面具、脸谱等中的静态视觉成分，更可以借鉴传统戏曲、皮影戏、木偶戏、乐舞彩灯、竞技杂艺等动态场景中的进场、转场、退场等动态形式的处理。此外，在动画场景设计时，静态化和动态化视觉艺术形式处理及使用，还要考虑一定的时代特征，考虑不同时代的地域环境、社会环境、生活环境相互关系，来创作出更加符合电影时代主题的场景设计。

五、 注重民俗艺术的人文精神内涵，体现中华本元文化特征

中国传统文化历来注重人文精神内涵的体现，不论是宫廷艺术还是民俗艺术，在创作中无不融社会伦理、感情色彩、感性经验等人文精神内涵于其中。要创作出更具中国意蕴的三维动画电影作品，首先应注重传统民俗艺术的人文精神内涵：工艺文化、民俗观念和本元文化。在场景设计的实践中，首先要注重工艺文化的融入。自给自足的农业与手工业社会经济特征决定了中国民间工艺文化具有自然之美的特殊属性，其工艺文化特征总体体现为因地制宜、就地取材、量材加工、天人合一等几方面的特征，中国传统工艺观念认为“天有四时，地有其材、人有其智。”十分注重人与物的关系，现代三维电影场景设计中工艺文化遵循民俗工艺文化人与自然的融洽关系。其次是民俗艺术观念，传统民俗艺术是人们民俗观念的物化形式，显示了民众的审美价值取向，民俗艺术观念根植于传统中国民众内心，是一种伦理性的文化体系，更多的体现在人们对真善美的追求，场景设计中应更多体现传统祥瑞题材或祁福纳祥伦理观念。如牡丹、芙蓉常代表富贵吉祥，莲花、石榴多代表求生多子，鸡和羊通“吉”“祥”，代表吉祥、安康。这些民俗艺术观念采用寓意、表现等修辞艺术手法，体现着人们对善美观念的追求。三是融本原文化特征于其中。中国传统民俗艺术观念是自发性的，从原始社会打制工具之始，就已经发生，从艺术发生的角度来讲，原始艺术与民俗艺术最本质的特征相一致，它们是祈福保平安的精神功利和获得人类生存的物资资料的实用功利的统一体，是中国传统上层文化艺术的母体文化。因此，民俗艺术具有着最本元的文化特征。在三维电影场景设计中，要更多的注重民俗艺术本元文化的体现，追根溯源，为现代中国三维动画电影设计提供更多文化支撑。

4.3D游戏场景建模毕业设计 篇四

OK，直接说我所理解的游戏框架应该有的几个东东吧：加载、驱动、事件机制、模块、公用库等；如果是网络游戏，还会涉及协议。

下面，我们简单谈一下Unity3D中，以上内容的组建。与传统游戏一样，Unity3D游戏可以用一个主入口驱动，当然Unity3D是没有主入口的（自己随便选一个就是主入口了）。（文章出自狗刨学习网）

有人会问，U3D开发为什么一定要一个主入口呢？我的答案是可以不要，关键看你怎么设计框架。如果完全采用MonoBehavior并辅助部分非MonoBehavior脚本进行开发，那么可以略过主入口这个概念。

主入口，用于驱动非MonoBehavior脚本（即：原生脚本）为主体的框架。如果不考虑动态加载，框架可以设计为一个整体，否则框架需拆分为壳（加载）和核心（脚本）两个部分。

一般在设计框架的时候，必须要设计一个Tick驱动器。如果采用MonoBehavior，Update()等函数本身就是Tick驱动器。

如果采用原生脚本，则Tick驱动器可以依靠主入口附加脚本（或其他脚本）的Update()函数实现。加载部分的实现，这里不建议自己实现其他加载方式，最多对U3D的Bundle加载进行一下封装，因为U3D的Bundle已经做得非常好了。

事件机制，这仅是一个机制；但在框架设计（尤其是前端框架设计中意义重大）。她可以解耦关联性，使双向关系尽量单向化。无论C#语言的Delegate、MVC模式中的Command通知、Windows系统的系统事件，其本质都是事件机制，为解耦而生。

模块，相信这个概念大家都不会陌生；其本质就是一个关联性非常紧密，内部耦合度高、外部耦合度低的程序集合。当然，模块需要有统一的接口、统一的实现方式才方便跳转、控制。

5.3D游戏场景建模毕业设计 篇五

第一步设计轴承内外圈，利用中望3D的智能约束、参数化草图设计内外圈(见下图)，然后旋转：

第二步设计滚动体：(见下图)

第三步利用上步设计的滚动体来关联设计支撑架，滚动体参数改动时，支撑架也跟着改动，关联设计减少设计修改动作，大幅度提高设计效率：

第四步进行装配，中望3D提供简单实用装配功能，能够方便快速的创建装配关系：

通过以上轴承建模演示操作，中望3D的智能约束、参数化草图设计、装配功能，可以快速进行轴承的前期三维CAD建模，

6.3D游戏场景建模毕业设计 篇六

1 依托于教学内容构造游戏故事, 提供虚拟学习空间。

任何教育教学活动都有一定的教学目标, 故事剧本的设计必须依托于教学目标并且围绕教学内容来设计[1]。只注重游戏设计, 忽略教学内容的游戏故事将变得毫无意义。在此以小学四年级数学游戏故事设计来说明:主人公小拉克从数字森林 (第一章大数的认识) 出发, 通过与森林中怪物的搏斗, 成功进入泥泞沼泽 (第二章角的度量) , 再到天梯层 (第三章三位数乘两位数) , 秘图宫 (第四章平行四边形和梯形) , 奇货码头 (第五章除数是两位数的除法) , 海上乐园 (第六章统计) , 秘林小镇 (第七章数学广角) , 最后回到秘林魔堡 (第八章总复习) 。整个故事情节设置完全依托教学内容, 并且通过对教学内容的提炼与总结, 形成游戏故事中的剧情。

2 发挥动漫角色的魅力, 通过角色造型增强教育游戏的吸引力。

任何一款成功的教育游戏都有一个引人制胜的故事情节和一些令人着迷的虚拟角色。“教”“娱”平衡的角色设计是教育游戏设计的要解决的关键问题之一[2]。动漫游戏中的角色设计就是要在促进教学目标达成的基础上, 保证角色的游戏特性, 既能引起学生的兴趣, 被他们所喜爱, 并能使学生在角色的成长中体验到快乐。动漫教育游戏中角色设计, 主要包括学生角色、被大多数教育游戏所忽略的教师形象、以及故事剧本中所涉及到的其他角色。无论哪种角色, 设计者应该首先对其进行宏观上的定位, 确定赋予该角色哪些教育功能, 以及怎样用游戏语言来体现这些功能。在根据宏观定位, 细化具体角色的各项特征, 比如角色基本信息、外貌特征、性格、目标, 角色之间的关系, 成长、语言特点等等, 并将这些特征用文字进行描述。紧接着到技术定位, 为游戏而设计的角色, 就要考虑到要在一定的技术范围内制作这个角色, 另外, 还要考虑到角色的各个转面设计。最后在到美术设计阶段, 此阶段所绘制的草图要与教学及游戏设计人员进行反复商讨改进, 最终确定角色造型。

一个好的角色造型设计的成功与否, 直接而深切的影响着作品的生命力和魅力。角色造型设计[3], 一种思路是可以运用原画演绎, 在现实生活中寻找角色的素材, 接着对着素材画素描或速写, 在画的过程中注意对比, 找出角色的“第一特征”, 再加上你的想象, 最后整理即可完成。另一种思路是可以运用形象拼接, 比如人的身体+动物或其他生物的头和其他部分, 或者几种动物的特征拼接起来, 然后发挥充分想象力来设计。

3 探索与任务相结合, 提供更加丰富的交互式体验。

“探索”是一个基于问题情境而设计的学习任务, 其独特之处在于将虚拟世界与现实世界的学习活动相结合, 将课程知识的学习与社会责任感的建立以及反思能力的培养相结合。“任务” (mission) , 它更加贴近游戏的故事情节、挑战性, 娱乐性更强。一方面能充分发挥虚拟世界的“仿真”特性来增强儿童的投入程度以及提高学习体验的临场感, 另一方面又能通过现实世界中的活动防止儿童因过度沉迷于虚拟世界造成虚幻感, 通过创设情境点, 使儿童能够清楚地认识到虚拟现实是一个“虚拟的仿真世界”, 是探究学习问题的虚拟实验室。动漫教育游戏设计可以借鉴大型网络游戏, 特别是角色扮演类和探险类游戏的一贯做法, 通过“探险”和角色扮演的的形式来呈现学习活动[4]。

3D动漫教育游戏中的交互式设计, 是至关重要的。当代学生已经不再满足于使用常规输入设备 (如键盘、鼠标和触摸屏) 的简单交互, 更加注重利用多个通道以自然、协作的方式进行多角色之间的情感交流。教育游戏的设计与制作是否能有效发挥其作用, 关键在于交互方式的灵活设计, 而交互式设计不只要在软件程序设计上下功夫, 通过声音与动漫游戏硬件的组合, 来达到共同捕捉学习者交互式体验的设计也是很好的选择。

综上所述, 结合小学课程体系和教学设计, 应用3D动漫的角色、造型、场景、交互设计方法来创作符合小学生心理特征的动漫教学游戏, 使动漫在教学过程中发挥其更大的魅力。真正变“要我学”为“我要学”。

摘要：三维是动漫技术的主流, 为现代动漫产业的发展提供了无限发展的可能。而教育游戏在信息时代教育发展中起着至关重要的作用。通过分析游戏故事、角色、造型、交互设计的理论, 提出教育游戏设计与3D动漫应用策略, 以期对国内教育游戏研究者有所借鉴与助益。

关键词：3D,动漫,教育游戏,角色,造型,交互设计

参考文献

[1]姚忠礼.动漫剧本创作[M].上海:上海人民美术出版社, 2009.

[2]陈慕如.浅谈动漫角色造型的设计技巧[J].清远职业技术学院学报, 2010 (3) .

[3]刘新阳, 马池珠.多用户虚拟环境教育游戏的设计与应用——对Quest Atlantis项目的分析与思考[J].现代教育技术, 2010 (1) .

7.任天堂裸眼3D游戏精选 篇七

预计2011年末发售

足足等了十年，林克（塞尔达系列游戏的主人公）终于将要迎来自己生命中最美好的时刻：登录任天堂——裸眼也能玩3D游戏的3DS掌机。和当年设计师推出第二款N64一样，3DS游戏机的机身并没有做什么太大的改动，设计师的巧手只是把它变得更精致小巧了一点儿。3DS里内置了陀螺仪，玩家只需摇晃游戏机，就能拉开弹弓，对准投射目标，而“拖拽”功能也无需用触控笔实现，玩家只要用手指点点3英寸的触控屏就能达到同样效果。而游戏图像更加精彩动人，栩栩如生。毫无疑问，经典的故事和先进的3D技术将使得《塞尔达传说：时之笛3D》成为该系列中最棒的一部作品。

《生化危机：启示录》

（预计2011年发售）

有人说，3DS不过是给小孩子们玩的，既然这样，尝试被僵尸围攻的滋味怎么样？《生化危机：启示录》就很适合他们。这次，恐怖旅程将在一艘豪华游轮上展开，主人公将面对成群结队的活死人围攻（活死人在被感染期其实就是乘客）。制作方Capcom说：“它并非一部战斗游戏，而更倾向于解谜和生存。”

《合金装备3：食蛇者 3D》

(预计2011年发售)

尽管索尼一直紧紧拽着《合金装备》系列游戏，但还是不能阻止它登录任天堂3DS游戏机。对于无数的MGS粉丝来说，这真是一个大快人心的消息，因为又可以再次在新的掌机上回味经典的“食蛇者”了。本作是PS2上的《合金装备3：食蛇者》的重制版，并且将加入3DS的特性裸眼3D效果。

《超级街头霸王4 3D》

（现已发售）

玩家们不用担心，虽然这部游戏打着3D的招牌，但其游戏模式和胜利条件还是和你们钟爱的一模一样。同时，本作的打斗场面和参赛选手都有了进一步的提升，此外游戏还加入了技能快捷键并支持通过Wi-Fi双人对战。这无疑将突破以往掌机格斗游戏的水平。

《PES实况足球3D》（现已发售）

Sky电视台体育频道的3D足球栏目没有让足球粉丝们交口称好，但是这无法阻挡《PES实况足球3D》发售的决心。这部作品将涵盖60个国际球队和170个俱乐部，还将支持无线玩家对战，通过Street Pass功能用户可以查看临近玩家球队，并对比双方的实力、各自的策略以及各项数据。该游戏包含PSP版本的所有内容，但以3D显示无疑更能让玩家体会到身临其境的奇妙感受。

值得期待

2011年5月

《边缘战士》 (Xbox 360、PS3、PC)

故事发生在一座名叫Ark的漂浮城市中。在这部FPS游戏里，玩家可以自由选择双人、单人、Co-op合作以及挑战模式。

2011年6月

《声名狼藉2》 (PS3)

在本作中，主角Cole不仅拥有和以往一样的放电超能力，还将拥有更为丰富的格斗武器。据称，玩家很有可能将使用PS3的体感遥控器来操控Cole。

2011年9月

《抵抗3》 (PS3)

8.3D游戏美工有前途吗？ 篇八

3D游戏是指使用立体计算技术实现操作的游戏，游戏中的基础模型，包括游戏的人物、场景、地形等是使用立体模型，游戏的人物角色控制是使用空间立体编程算法实现的，都可以被称为3D游戏。

由于我们所存在的空间是3D空间，所以3D游戏的空间感更强，更真实，操作随意性也较强，也就更吸引人，现在市面上主流游戏，多是3D游戏。

3D游戏美工是CG艺术的分支之一，3D游戏美术设计包含3D游戏原画美工、3D游戏UI美工、3D游戏场景美工、3D游戏角色美工、3D游戏特效美工、3D游戏动画美工，各个岗位的游戏美工共同合作，才能完成一部完整的游戏。

据最新出炉的数据显示，中国游戏市场实际销售收入达到1144.8亿元，比去年同期增长了37.7%，其中端游收入608.9亿元，网页游戏收入202.7亿元，移动游戏收

GAMFE丨汇众教育

入274.9亿元，社交游戏收入57.8亿元，单机游戏收入0.5亿元，其中移动游戏销售收入首次超越页游。中国游戏市场用户数量为5.17亿人，比去年同比增长了4.6%，移动游戏用户数量约为3.58亿人，同比增长15.1%。

由此可见游戏行业的发展前景非常好，现在游戏行业不差钱只差人，人才紧缺已经成为各大游戏公司面临的困境，3D游戏公司也不例外，所以对于求职者说，这个行业也是黄金行业，是非常有前途的。

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9.肖临骏：特供3D不过是圈钱游戏 篇九

然而，引起观众不满的核心问题在于，这部影片几乎只在中国内地市场提供3D版本，并且是在拍摄制作完成后再进行的转制“伪3D”，这种转制版本被业界贬称为“特供3D”。也就是说，国内上映的3D版本，既不符合国际市场的规律，也不符合3D制作的规律，某种程度上说，基本就是一种畸形产物。

自从2010年3D电影《阿凡达》上映，到2012年《泰坦尼克号》普通版本转3D版本在国内上映，收获了9.48亿元的票房以后，国内观众对3D电影的热情被点燃，片方和院线也发现了新的商机。2015年，3D电影占内地总票房的比例超过了50%，在观众需求和排片强势的双方加持下，3D大片在国内水涨船高。在引进大片方面，每年增加的配额全部划分给了3D或IMAX版本，而在国产片方面，甚至连一些爱情片、作者电影等并不适合的作品，也主动或被动地搭上了3D大船。

资方、片方、院线捆绑而生的各种“特供3D”影片，说得直白点，就是为了圈钱。一方面，印上“3D”字样的电影票票价火箭式升高，相比普通版本要高出至少30%，而实际上转制的制作成本并不高，周期也很短。另一方面，出于种种原因，近年来新建影院的配置已经全面3D化，国内院线3D荧幕的比例非常之高，院线选片和排片嗜好也出现严重倾斜，这使得很多普通版本电影不转3D甚至都拿不到排片机会，在利益面前，他们不得不和3D抱团。

《谍影重重5》和3D技术的不适配并非个案，实际上，业内人士甚至认为，从创作的角度讲，90%的电影根本不需要拍成3D版。但国内电影市场仍然没有走出“大片=3D”的认知误区，短时间内，似乎也很难跨越一切都要求大投资、大制作的泡沫期。

10.3D游戏场景建模毕业设计 篇十

这是腾讯涉足3D类网游的第一款自主研发作品，但是从腾讯运营的游戏来说，这款游戏并不是他所运营的第一款仙侠类游戏，但是这款游戏吸引了大家的目光，不光是因为游戏的画面精美，还有游戏丰富的内涵。

常规职业，无限发展潜力

游戏中的职业数量很少，包括天道盟、逍遥派、九重天和星华宫。为什么我们先要提到职业呢?因为这款游戏的职业数量似乎与这样的游戏品质有些格格不入，尽管游戏职业的名称非常华丽，职业本身却是异常的平淡，划分的也非常清楚。

当然除了职业之外，还有三个派系，这样一来就能衍生出12种不同的玩法，这还不是全部，在职业的发展线路上，游戏没有设定范围，也就是说，只要你有钱、有经验、有时间，就可以获得一些资源，同样也可以选修其他的职业技能。这样一来，游戏的生命力就得到了很大提升。

有人说《QQ仙侠传》的画面和《诛仙》相似，我觉得也就色彩上有些想象，人物界模的比例是完全不同的；有人说这款游戏和《寻仙》也很类似，世界观却是完全不同的。《寻仙》的世界观是基于神话故事，而《QQ仙侠传》则是完全的架空剧情的，而且画面上也差距甚远，当然几款游戏的画面都还算优秀。

画面中包含一个很重要的元素，那就是技能的效果。《QQ仙侠传》中设计了许多独具中国味道的职业技能：八方风雨、天罡杀阵、泰山压顶、战神一怒、百变神行、冰天阵势……让玩家在畅快打斗的同时，还能欣赏到绚丽震撼的技能特效。技能效果比较绚丽，而且本身技能设计的时候就是从神话中选取题材，画面本身的绚丽也是游戏画面特点的一部分。当然还有一些比较特别的坐骑，比如体现中国文化的麒麟和葫芦，而且游戏画面的色彩可能偏暖色，比较明亮，给玩家的感觉也应该非常不错。

PK不是生活的全部

有些游戏把PK作为游戏的主题，有些游戏注重社区的交流，每款游戏的目的性都不一样，总有偏重的地方。《QQ仙侠传》的设计者希望将这款游戏开发成最简单、轻松的3D游戏，最炫丽、顶极的视觉盛宴，最畅快、好玩的PVP战斗，最有趣、真实的经营玩法，最强大、丰富的活动玩法，最生活、丰富的游戏社区。也就意味着，这款游戏的各个组成部分都是紧密结合在一起的，每个人都能在游戏中找到适合自己的内容，比如有人喜欢PK，有人喜欢跑商，这样游戏才会有好的内涵。

当然PK本身是游戏不可或缺的部分，所以游戏中在职业技能上也作了一些安排，每个职业都能搭配丰富的技能组合，PK环境也非常开阔。生存挑战、阵营对抗、畅快的帮派战争、群P、单P，不管你是独行侠，还是有组织的职业杀手，都能在仙侠传里酣畅的宣泄郁闷和仇恨。

QQ仙侠秀给你跨空间的个性化形象展示平台!结合现代的时尚精致，古代的拙朴古雅，精细到十三个部位的表现。万种搭配，亿种组合，未来更将结合QQ秀以及QQ空间，给你无处不在的绚丽展示空间。游戏中目前设计的一些形象都非常具个性，比如葫芦头和面具，当然这些道具都是需要花钱购买的，因为这款游戏本身是道具收费模式。

宠物与坐骑

宠物坐骑的功能可能和其他的游戏不太一样，坐骑加的属性比较有限，宠物的就比较丰富，坐骑是在数量上有优势，宠物则不一样。玩家抓住宠物之后可以带回去养，让宠物成长，而且场景中的所有怪物都可以养起来。宠物本身也有寿命，但是不会完全消失，寿命变成0之后也只是不能使用，要购买道具之后才能恢复，这样玩家也不用担心好的宠物寿命消失。坐骑最大的特点可能是在荣誉度上，有单人骑的、多人骑的、夫妻骑的和帮主专用的，这可能是在荣誉度上给玩家的一种肯定。

《QQ仙侠传》里有许多充满中国仙幻昧道的坐骑与宠物，比如莲魂、当康、九尾灵狐、轩辕圣剑等。华丽的坐骑支持多人共乘，可爱的宠物可驯化成强有力的左膀右臂，随时与你并肩作战。

11.3D游戏场景建模毕业设计 篇十一

当游戏中的物体离观察点的距离较远时, 经过数学方法所设定的游戏程序来简化模型, 合并一些可以不损失画面视觉效果三角形。也就是说对一个原始的复杂度较高的高面数的模型, 可以建立出几个不同逼近程度的几何模型, 与原模型相对应。每个模型不同程度的保留一定的层次细节, 当观察从近处观察物体的时候, 则采用精细的模型图形元素, 当观察都从远处观察物体的时候, 则采用较粗糙的模型图形元素。这样对于一个复杂的模型而言, 可以减少模型的复杂度, 而且绘制图像的速度也能够大幅度的提高, 这是层次细节显示和简化技术的基本原则。不过值得注意的是当视点连续变化的时候, 两个不同层次的模型之间就会存在一个明显的跳跃, 所以必须要在相邻层次的模型之间产生一种光滑的视觉处理, 使得绘制的图像呈现高度真实感。层次细节简化技术的研究主要是集中在如何建立原始模型不同层次细节模型简化的数学方法。

1 层次细节简化技术的基本方法

对于原始网格模型不同细节层次的模型建立, 一般都被转化为三角形网格状, 因此可以从网格的几何特性着手, 而这种技术可以归纳出3种不同的基本简化演算, 分别是“顶点删除”、“边界压缩”及“面的收缩”。

1.1 顶点删除

“顶点删除”技术是删除网格中的一个顶点, 然后再对它的相邻三角形做出一个相应的调整, 以保持网格的一致性。如图1所示。

1.2 边界压缩

“边界压缩”技术是将网格上的一条边压缩成一个顶点, 这个顶点与该边相邻的两个三角形一起退化掉, 而再把它的两个顶点融合成一个新的顶点, 如图2所示。

1.3 面的收缩

“面的收缩”技术是将网格上的一个面收缩成一个顶点, 让该三角形本身的和与其相邻的3个三角形一起退化掉, 而它的3个顶点则收缩成另一个新的顶点, 如图3所示。

利用上述的基本演算, 只要确定每一次演算三角形网络模形所带来的误差值, 并用这个误差来计算原始网格上的一个基本元素的误差并当作是它的不会被删除的权利值, 然后再开始循环进行网格基本简化的演算。

对于“顶点删除”和“面的收缩”演算而言, 需要在对像与其相邻基本元素之间建立起相对应的关系。对于“边界压缩”演算面言, 只要简单地将压缩边上的两点与压缩后的新点建立起相对应的关系就可以了。“边界压缩”是一种在算法上更为简便的方法, 也是减少网格中三角形数量的常用方法。

2 边界压缩的数学算法

边界压缩方法的主要目的就是寻找模型中三角网格中的一些边, 如果删去这些边不会引起三角网格形状的巨大改变, 就将其从三角网格中删除, 同时通过一个端点保持不变, 而另一个端点移到第一个端点的位置, 然后合并两个端点来实现边界压缩。按照这个方法, 共享压缩边的两个三角形将被删除, 而留下的空洞则通过将共享移动端点的三角形进行延伸来弥补。当然, 由于两个端点占据了相同的位置, 可以删除被移动的端点, 因此, 一条边的压缩将会删除网格中的两个三角形, 一条边和一个顶点。如图4所示。

通过计算每条边的两个压缩代价 (一个端点一个压缩代价) , 可以确定最终将压缩三角形网格中的哪些边删除。基于三角网格外观的变化量, 可以计算出删除一条边中的每个端点的压缩代价。具有最低压缩代价的端点的边将被最先删除。如果一条边被定义为不可删除的边, 那么其端点的压缩代价相应地设置为一个较大的值。

边的压缩代价由边的长度和三角网格的平坦度共同决定, 三角网格的平坦度是指那些环绕将被删除端点的边的两侧三角网格的平坦度。假设要计算图5中所示的端点V1的删除代价, 如图中所示在边压缩的过程中, 端点V1被移到端点V2的位置。首先计算端点V1处的法向量N, N为环绕该端点的所有三角形的法向量的平均值。

设顶点V1、P1、P2的三角形的顶点向量 (如图5所示) , 则V1点所在三角形∠P1V1P2的法向量为N1

通过该公式计算出共有V1顶点的所有三角形的法向量Ni, 再通过公式:

计算出环绕V1端点的所有三角形的法向量的平均值N。

定义向量D为:

其中E为端点V1指向端点V2的向量:

向量D同时垂直于V1点处表面法线和端点为V1和V2的边。用D可以判断一个点位于边的哪一侧。

如果任一端点为V1的边不被两个三角形共享, 则端点V1不能删除, 否则将会导致三角网格边界形状的改变。如果端点V1确实位于网格内, 则对于连接端点V1和V2的边, 分别检测与其相邻的两个三角形的第三个端点V3 (该端点不位于共享边上) 的位置以确定这两个三角形分别位于共享边的正侧还是负侧。如果条件

成立, 那么相应的三角形位于共享边的正侧, 否则, 位于共享边的负侧。共享一条边的两个三角形必须分别满足上述两个条件, 否则, 如果两个三角形都在共享边的正侧或者都在负侧, 那么这条边不能压缩。

令Tpos代表在公共边正侧的三角形的单位法向量, Tneg代表在同一公共边负侧的三角形的单位法向量。通过比较单位法向量Tpos和Tneg与围绕顶点V1的其他三角形的单位法向量, 可以估计出在压缩边两侧三角网格的平坦度。对于这些三角形, 令d为最小点积数值 (最小点积数值d是指压缩边正侧三角形的法向量与法向量Tpos之间的点积以及压缩边负侧三角形的法向量与法向量Tneg之间的点积) 。如果d的值接近1, 则表明在该边两侧三角网格近似于平面, 而d值越小则说明环绕端点V1的三角形之间存在的夹角越大。如果低于最大表面粗糙程度所对应的某个阈值, 那么连接端点V1和V2的边不能被压缩, 否则给该边分配一个压缩代价值c。其计算公式如下:

为了明确计算最小点积d的过程, 假设三角形的顶点为V1、P1和P2 (其中P1和P2均不为V2) , 并且其单位法向量为T。通过计算公式 (7) 和 (8) 所示的点积, 将顶点P1和P2分成位于压缩边正侧, 负侧或者或者位于压缩边上三种情况。

a和b分别代表包含压缩边和法向量D的平面与三角形顶点P1、P2之间的距离。如果对于某一小距离ε, a>ε或者b>ε成立, 则其对应的顶点位于压缩边的正侧。类似地, 如果a<-ε或者b<-ε成立。则对应的顶点位于压缩边的负侧。与压缩边之间的距离小于等于ε的点被认为位于压缩边上。如果顶点顶点P1或者P2位于边的正侧, 且点积T∙Tpos小于d时, 则用它替代点积d, 即

如果顶点P1或者P2位于边的负侧, 且点积T∙Tneg小于d时, 则用它替代点积d, 即

公式 (9) 和公式 (10) 中的操作可能发生在同一个三角形中。

边压缩算法允许如图6所示的边进行压缩。只要在压缩边两侧的三角网格足够平坦, 两个方向差别相当大的三角形之间的公共边也可以被压缩。

图7、图8所示的是人物头部模型的原始三角网格和用边压缩技术删除了30%的三角形后的三角网格。

细节层次简化是实时3D图形学中应用比较多的一项技术, 通过这种技术, 可以简化游戏中的角色或场景的复杂度, 同时也可以采用不同分辩率的模型来显示复杂角色或场景的不同物体, 以满足实时3D的要求。

摘要：应用真实的角色和场景图形的表现, 再现真实世界的3D游戏已成为电子游戏的主流产品。通过程序设计算法简化模型细节层次是实时3D图形学应用于游戏角色和场景图形表现的一项技术。该文论述了不同层次细节模型简化的数学方法, 通过简化游戏中的角色或场景图形的复杂度, 以满足实时3D渲染要求, 达到真实世界3D游戏的表现效果。

关键词：细节层次,三角形网格,边界压缩

参考文献

[1]珍妮·诺瓦科.游戏设计完全教程[M].糜晓波, 译.上海:上海人民美术出版社, 2008.

[2]李兰友.计算机绘图与图像处理基础[M].北京:机械工业出版社, 2010.

12.简析什么是游戏建模 篇十二

游戏3D建模师是时下热门职业之一，很多人都知道，建模是游戏设计中最重要的环节，它的工作量几乎占整个模型制作的70%。

建模的方法很多，游戏模型常用的是polygon（多边形建模）建模的难度在所有职业中是最高最全面的，从桌椅到星舰，巨型BOSS等等复杂的模型，模型这方面没有什么多说的，练习是最重要的

下面说的是贴图，这也是跟效果图制作不同的一部分，游戏设计的贴图是需要分UV的，那么什么是UV？简单的说，就是一个正常形的盒子，盒子表面都有包装贴纸，那么把这一层贴纸拿下来展开这层贴纸就相当于盒子的UV，再UV上画的任何东西都会在盒子上显示出来

游戏建模用到的UV命令式Unwrap UV，而效果图制作用到的UV命令是UVW map，这两种有什么不同？最大的不同就是效果图制作不用你一点点的去分UV，而贴图也不用画的很精细，只用一个基础材质就可以了，因为它可以通过渲染把材质很好的渲染出来而游戏模型就不同，所有的细节必须通过在PS中叠加各种材质图片来达到我们想要的效果

游戏设计分两种：

1.纯手绘，传统游戏设计，这种模型简单，面数越少越好，贴图是通过完全手绘来制作出来

2.次时代游戏设计，面数相对较高，而且要制作高模跟低模，通过烘焙的方法将高模上的所有细节烘焙到底模上去

第三个是烘焙上以后的效果，也可以看做是高模

在这里还要讲一下烘培。烘焙就是把高精度模型上的细节用贴图渲染出来，然后把渲染出来的贴图在贴到低精度的模型上，让低精度的模型看上去有高精度模型的细 节，高精度模型一般用zb制作，zb做好后，进行模型的拓扑，拓扑的作用是保证高精度模型与低精度模型在大的形体上的一致，形体保持一致的作用是保证烘焙 的时候贴图不出错，烘焙的贴图种类比较多，一般用到的是法线贴图与ao贴图。

13.3D游戏场景建模毕业设计 篇十三

html5游戏开发版本的推陈出新，产品不断优化，归根结底，是为了更好的服务于用户。

近日，触控科技发布了最新一代的cocos v2.2.5游戏开发一站式解决方案，其中html5游戏开发备受行业关注的3D功能也迎来了一个里程碑似的变化--支持了3D控件扩展功能！之前cocos v2.2.1版本推出的自定义控件扩展功能广受好评，同时开发者们也对cocos的3D扩展充满了期待。而现在3D扩展功能正式推出了！能够对3D控件进行自定义扩展，这无疑大幅提高了cocos 3D场景编辑的灵活性、全面性！

随着新版本cocos的发布，全新cocos v2.2.5不但优化了新建项目流程，还增加了一键发布到手机、资源面板文件支持复制粘贴等功能，使得cocos整体工具链的易用性得到了大幅度的提升。

html5游戏开发一键部署到手机，方便调试

Cocos v2.2.5可以将Cocos Studio编辑的场景UI直接发布到手机上，查看运行效果。设计人员可以直观的看到自己所设计的界面在手机上的运行状态，而无需顾虑UI界面在手机上的效果差距等问题；编程人员可以在手机上调试项目，方便更加直观的对项目进行调整；而测试人员同样也可以在手机上对项目进行直观的测试，效率有效提升。总体上看，一键发布到手机，让团队之间依赖性得到解耦，降低沟通成本，减少返工次数。

html5游戏开发支持3D控件扩展

支持3D控件扩展是本次更新中最重磅的消息。之前在cocos春季开发者大会中，公布了cocos支持自定义控件功能后，大会现场瞬间沸腾，各种惊叹与兴奋的声音随之而来。同时一个疑问也产生了，3D支持扩展么？现在，可以肯定的回复--3D支持扩展了！开发者只需经过几个简单的步骤即可轻松自定义一个简单的3D扩展控件，亦可通过编写C#代码来自定义一个高级的3D控件。

新建项目流程，创建项目更加方便快捷

除了以上闪亮的功能外，html5游戏开发cocos v2.2.5的开发团队，从开发者的角度出发，做了更多细节性的优化，比如：资源面板文件支持复制粘贴；文本控件增加描边、阴影属性、取色器面板支持颜色历史记录；结构树下图层的属性可批量操作……是不是很贴心，还有哦！cocos v2.2.5支持双击嵌套的节点，可以打开并编辑该文件；属性栏标示出所有可以作为动画帧的属性；支持快捷键（Shift + Q/W/T/B）控制调整对象的渲染层级……

此次html5游戏开发cocos v2.2.5的更新，在原来cocos v2.2.1的基础上，从细节出发，优化创新。在维持原有功能的情况下，做出更多的优化调整，让开发者可以随心所欲的调整UI布局，方便管理UI资源。

html5游戏开发Cocos v2.2.5更新说明：

【新增】一键部署并运行App在iOS、Android、win32、Mac以及浏览器平台上

【新增】JS项目可以打包成HTML5 App 【新增】支持3D控件扩展

【新增】资源面板csd文件支持拷贝操作，快捷键为Ctrl/Command+D 【新增】双击嵌套的csd文件, 直接进入编辑状态

【新增】文本控件增加描边、阴影属性设置(Cocos2d-x 3.6支持解析)【新增】动画缓动设置。（Cocos2d-x 3.6支持解析）【新增】精灵控件，粒子控件blending功能。（Cocos2d-x 3.6支持解析）

【新增】取色器面板支持颜色历史记录

【新增】多选结构树节点，可批量操作显示与锁定 【优化】完整项目与资源项目整合为cocos项目，简化创建项目流程

【优化】资源项目可以升级为完整项目 【优化】整合打包与发布项目

【优化】支持快捷键（Shift + Q/W/T/B）控制调整对象的渲染层级

【优化】创建序列帧动画，增加“是否追加第一帧为最后一帧”选项，可方便的创建循环的序列帧动画

【优化】去掉节点不可以重名的判断

【优化】九宫格参数可以更直观的通过拖动的方式进行设置 【优化】给控件设置资源，控件的尺寸将默认设置为资源的尺寸 【优化】3D网格参考线显示 【优化】整合发布与打包界面

【修复】导入1.6 UI项目只改变结构树显示，不改变控件可见性，导致模拟器里面仍然显示的问题

14.3D游戏场景建模毕业设计 篇十四

随着移动通信技术的迅速发展,彩屏手机的日益普及,更加有趣、更为生动的手机游戏层出不穷。3D手机游戏作为视频游戏领域发展速度最快的部分,正逐步成为业界的新宠,也促使了3D手机游戏引领新的时代潮流。自从2004年6月,索爱推出第一款内置3D游戏的手机以来,3D手机游戏便获得了长足的发展,3D手机游戏以其逼真的视觉效果和优越的游戏性能,得到了广大用户的认可,这也促使各大厂商纷纷加大资金投入,都希望在3D手机游戏这一新的市场中找到自身的位置,抢食这块味道香甜的巨大蛋糕。3D游戏不仅使玩家在视觉上得到了满足感,更加深了玩家的游戏体验感,使玩家从游戏中得到更多的乐趣。

2 Java Me 3D场景结构

JSR-184包提供了一整套用于移动设备上的3D编程API,M3G(Mobile 3D Graphics)技术则是定义了基于Java Me的上层接口,是Java Me在三维图形领域的扩展,以实现在手机上生成逼真三维图像的功能[1]。Java 3D的场景图是DAG(Directed—acyclic Graph),即具有方向性的开环不对称图[2],其结构如图1.1。

3“魔块挑战”中3D魔块的实现

3.1“魔块挑战”游戏中主角——3D魔块

“魔块挑战”是一款手机3D益智游戏,玩家通过上下左右键控制长方体模块在场景中翻滚,使其刚好能落入指定的入口中即为过关,在游戏中的这个长方体模块就是游戏的主角——3D魔块。

3.2 虚拟场景的建立

World类作为3D场景结构图中的根节点,它的对象用来存放游戏中所有节点的场景数据,包括Camera(用于设置观察者的视角)、Light(灯光)、Background(背景)和树形结构的任意数量的3D物体等。World类用来直接进行场景画面的渲染,本游戏中虚拟场景则用来存放游戏中的Camera、Light、Background)以及3D魔块,建立虚拟场景的核心代码如下:

3.3 3D魔块骨架搭建

Mobile 3D和大多数3D编程API可以通过“及时运算生成”或者“外部建模导入”的方式建立3D模型。本文通过“及时运算生成”的方式建立3D模型。使用JSR-184包中的VertexArray类来保存3D模块的顶点坐标、法线、帖图信息,用方法set(int index,int length,short[]array)来向该对象存放数据。相应地用JSR-184包中的Vertex Buffer类来保存3D魔块的框架信息,该类通过Vertex Array类提供的数组设置顶点位置、发现、帖图信息,以建立图形骨架。下面是创建模型骨架的具体代码:

在上述全部代码中给出了正方体所需要全部顶点和面的信息,不过这里还没有生成对应的模型,原因是Triangle Strip Array类没有定义生成面的三角面的信息。如:

int[]stripLen={4,4,4,4,4,4}//三角带的长度

Triangle Strip Array tsa=new TriangleStripArray(0,stripLen);//创建三角带的索引缓冲

3.4 3D魔块的外观效果——环境和材质的实现

3D对象的外观属性信息是由Appearace类来设置和实现的,Appearance的属性结构如图1.2。

本游戏使用Appearace类来实现魔块的纹理属性为一个钳位的二维图片纹理、材质属性设置为镜面反光的材质。核心代码如下:

3.5 模型的渲染

模型建立后,我们的最终目的是为了渲染到屏幕上,而渲染的操作主要由Graphics3D和Camera类完成。可以把Camera理解为观察者在虚拟场景中的眼睛,3D场景对象的获得则可以在任何地方调用get Instance()方法,这也是获得对象的惟一的方法。Graphics3D在Canvas中渲染3D场景的三个步骤为:绑定对象、绘制场景、释放对象。

4 移动、旋转物体

对3D物体位置的操作是通过矩阵运算来实现的,在应用中通过Transform类封装的方法实现物体的变换操作。核心代码实现如下:

transform.post Rotate(3.0f,1.0f,0.0f,0.0f);//物体以中心坐标到点(1,0,0)为轴旋转3.0f的角度

transform.post Translate(0.0f,0.0f,5.0f);//物体在本地坐标系下沿向量{0,0,5}移动

但是post Rotate(float angle,float ax,float ay,float az)方法提供的旋转是绕物体自身坐标系旋转,而不是绕世界坐标系旋转,要使物体绕世界坐标系旋转就必须使用JSR 184包的另一个类——transformable类。图1.4为transform类和transformable类在不同坐标系下旋转结果。

5 结束语

本文主要介绍“魔块挑战”游戏中3D实例的实现及基本游戏操作,让读者了解手机3D游戏中以“及时运算生成”的方式建立3D对象的方法和3D对象的基本操作。用一个活动的照相机聚焦在游戏中的3D对象——能翻转的魔块上,通过对魔块的骨架搭建、外观属性设置、模型渲染建立具体的3D对象,并通过平移、旋转功能的实现展示了3D魔块的基本操作。

参考文献

[1]http://java.sun.com/products/midp/overview.html

15.3D游戏场景建模毕业设计 篇十五

英伟达公司3D影像部总经理菲尔·艾斯勒(Phil Eisler)说:“3D游戏已经存在很久了。玩家们十多年前就可以戴着3D快门式眼镜(shutter glasses)在CRT显示器上玩3D游戏了。但是现在越来越多的人使用液晶显示器,这反而使3D游戏实现起来更困难了。”虽说从CRT显示器到液晶显示器是一种进步,但对3D技术来说却是退了一步。艾斯勒认为这个问题类似‘鸡生蛋,蛋生鸡’。因为没有足够的硬件支持3D技术发展,3D游戏的开发就非常缓慢;而正因为没有开发出更多的3D游戏,支持3D技术的硬件也就相对贫乏。这是一个恶性循环,要真正促进3D游戏产业发展,必须‘软硬兼施’:硬件跟得上,游戏开发也要跟得上。”

说到3D,自然绕不开最近风靡全球的3D动作大片《阿凡达》。艾斯勒认为3D游戏产业要走出目前的尴尬境地,必须借助好莱坞的东风。“游戏玩家通常也都是电影迷。他们看了3D的《阿凡达》,可能就想把这种体验带到游戏中去。相对于一般的电视观众,游戏玩家更愿意戴着快门式眼镜去实现这种3D体验。玩游戏和看电视的区别在于,玩游戏是一种更个人、更专注的活动;而看电视则通常是和朋友、家人一起看,是一种多人的、社会化的活动。许多游戏玩家在玩游戏时通常戴着耳机、话筒,再加一副眼镜,他们不会非常介意。”

艾斯勒说:“不论走到哪里,大家谈论最多的还是3D,然而比起3D的市场营销,3D游戏产业的发展相对滞后。不过,现在英伟达也在积极推动其他3D制式,比如3D网络浏览、3D YouTube视频等等。”

16.3D游戏场景建模毕业设计 篇十六

此排行榜通过六游网和各大手游门户的排名数据整合出的几款热门好玩的3d手机游戏推荐给大家。

3d手机游戏 第一名:《全民奇迹》角色手游<点我下载

推荐星级：五星

游戏简介：故事讲述了MU王国拥有着巨大的财富，成千上万的人民生活在这片和平的乐土。终于魔族控制了野生动物，并向MU王国发起攻击，为了保卫家园，人民锻炼自己，拥有了自己的士兵，培养了自己的军队，并向魔族发起了反击。游戏初期设定开放3类职业，分别为战士，法师，弓箭手。其人物造型以及场景地图等各方面都在《奇迹MU》原作基础上有较高水平的提升。

六游网： 3d手机游戏 第二名:《天龙八部3D》武侠手游<点我下载

推荐星级：五星

游戏简介：《天龙八部3D》被誉为国民第一武侠网游，其由畅游自主研发，《天龙八部》原版人马打造，金庸正版授权的一款3D武侠MMORPG手游。全新资料片“万人城战”豪情开启，并推出城战玩法——雄霸天下，万人城战夺江陵；疯狂福利来袭，天天抢红包免费拿童姥；底价拍卖系统推出，出价最低捡便宜；打图挖宝，一夜暴富不是梦等海量玩法，金庸正版手游巨作今夏绝对不可错过！

六游网： 3d手机游戏 第三名:《青丘狐传说》仙侠手游<点我下载

推荐星级：五星

游戏简介：紫龙互娱旗下《青丘狐传说》手游惊艳亮相，唐人影视强档剧集正版授权，湖南卫视开年大作同步联动，祖龙明星团队研发，360度真3D大世界，全息无限制城战，自定义情缘恋爱系统，开启浪漫家园同居生活，打造最唯美仙侠3DMMO手游！

六游网： 3d手机游戏 第四名:《乱斗西游2》西游手游<点我下载

推荐星级：四星

游戏简介：《乱斗西游2》是新一代西游乱斗为背景的推塔动作类手游，乱斗西游作为一款推塔类手游一经推出就备受玩家们好评以及喜爱，乱斗西游2作为乱斗西游的正版续作，继承了原作注重走位、技能释放、及时性战略等诸多特性，且更加完善。

六游网： 3d手机游戏 第五名:《倚天屠龙记》武侠手游<点我下载

推荐星级：四星

游戏简介：《倚天屠龙记》是一款由金庸正版授权的3D武侠MMORPG手游，其由完美世界与胜利游戏联合发行。游戏研发采用的是自主引擎，实时光影完美还原了那个刀光剑影的江湖，代入感十足。不仅战斗策略丰富多样，玩家还能与张无忌、小昭、赵敏、周芷若等原著角色一起闯荡江湖，演绎别样的侠骨柔情。更多奇遇惊喜，更多畅快打击，快意恩仇的江湖生活，风云变幻的武林世界，全新《倚天屠龙记》手游版，等着来战！

六游网： 3d手机游戏 第六名:《功夫熊猫》武侠手游第3页<点我下载

推荐星级：四星

游戏简介：引领好莱坞2.0时代，动作手游新王者 《功夫熊猫》官方手游由电影正版授权，网易金牌团队研发，获金翎奖2015最佳原创移动游戏奖！痴迷功夫梦的阿宝、华丽的翡翠宫、沈王爷Boss等原汁原味还原！无锁定操作，无限次翻滚设定，灵活身段走位更风骚！闪避、背击、翻滚、KO，精准攻击快感爆棚！首创易武玩法，自定义990种武器技能组合，给你史无前例的打击体验！引领好莱坞2.0时代，动作手游新王者！

六游网： 3d手机游戏 第七名:《诛仙》仙侠手游<点我下载

推荐星级：四星

游戏简介：《诛仙手游》是国内首款3D自由御空飞行MMORPG真仙侠大世界手游，唯一的诛仙正版手游。游戏忠于《诛仙》原著剧情，从场景、人设、玩法等诸多方面传承端游经典，无差别延续热血情怀。游戏采用代表未来趋势的Unity5引擎，首度实现手游领域的真3D全景飞翔，为玩家展现极尽唯美的仙侠画面与深度自由的社交体验。

六游网： 3d手机游戏 第八名: 《武神赵子龙》三国手游第二页<点我下载

推荐星级：四星

游戏简介：《武神赵子龙》是2016湖南卫视金鹰剧场热播电视剧《武神赵子龙》正版授权3D动作手游.《武神赵子龙》邀请电视剧超高人气主角夏侯轻衣饰演者林允儿倾力代言，展现游戏华丽特点.允儿全程参与游戏指导您的游戏成长.《武神赵子龙》获得2015超好玩金玥奖“最受玩家期待手游”；中国(成都)数字娱乐节“最受玩家期待手游奖”

六游网： 3d手机游戏 第九名:《完美世界3D》玄幻手游<点我下载

推荐星级：四星

游戏简介：《完美世界3D》是由完美世界自主研发，起点白金作家辰东监制的国民级小说手游。游戏取材于人气玄幻小说《完美世界》，采用自研高效游戏引擎，保证流畅操作的同时，也大大提升了游戏视觉冲击力。游戏多维度英雄养成，不再是单一人物数值对抗；英雄变身上古神兽，刺激热血的战斗体验；15人实时组队副本、多人对战PVP，是检验实力、炫耀己身的大舞台。

17.零部件3D测量与建模 篇十七

当今时代随着CAD、CAM、CAE、PDM等先进技术在各个领域的深入发展, 新技术的应用对企业的设计层提出了更高的要求。由计算机和NC组成的先进制造技术体系的关键是产品的信息模型, 合理、完备的产品模型贯穿CAD、CAM、CAE和PDM的整个过程, 是实现企业敏捷、柔性制造的基础。

为了加快CAD模型的建立速度, 及对于有零部件实体而缺少CAD图纸的情况, 为了高效快速准确的得到CAD模型, 逆向工程这一概念被人提出。

2、基本概念

逆向工程 (Reveres Engineering, 简称RE) 也称反求工程或反向工程, 其来源于从油泥模型到产品实物的设计的过程。作为一种先进技术, 从上世纪90年代起, 各国的工业界开始重视逆向工程技术。当今, 计算机技术和测试技术迅猛发展, 逆向工程技术的应用主要体现在用CAD和CAM等软件, 借助高端制造技术来实现实物产品的逆向工程。逆向工程技术与传统的产品正向设计方法是不同的:正向设计方法是根据要求先设计图纸, 然后加工出产品;但逆向工程技术是根据已存在的产品或零件原型来构造新的产品或零件的工程设计新模式, 是对已存在产品的再设计。逆向工程首先要将原始产品或零件的模型转化为数字化模型:一方面是为工程设计及产品加工提供充足的数字化信息, 另一方面是为充分利用CAD/CAE/CAM技术对已有的产品进行再设计。

3、逆向工程的系统组成

逆向工程的系统包括3个部分:产品实体外形的数字化、CAD模型的重建和产品样本和模具制造。在逆向工程系统中主要用到的设备和软件有

3.1 测量机和探头

测量机和探头是将原始产品或零件进行数字化的设备。常用的测量机种类包括三坐标测量机、多轴专用机等。探头分为接触式和非接触式。

3.2 数据处理用测量机测量到的数据

这些数据在用CAD软件进行产品再设计前必须进行处理, 这些处理包括进行存储格式转换、噪音过滤、对齐、半径补偿等操作。

3.3 模型的重建软件

模型重建软件包括3类:第一类软件是正向设计的一些软件, 即CAD/CAE软件, 如SOLIDWORKS、I-DEAS、GRADE等, 但这些软件在产品外形数字化处理和产品造型方面功能稍弱。第二类软件是拥有逆向功能的正向CAD、CAE、CAM专业软件, 如Pro/Engineer、UG等。第三类软件为专门的逆向工程软件, 如IMAGEWARE及PARAFORM等。

3.4 使最终产品、零件型样件成型的快速成型机

按制造工艺, 快速成型机可以分为层合实体造型、立体印刷成型、及熔融沉积造型等。

3.5 产品制造设备

使用各种CNC设备、注塑成型机、钣金成型机等生产成品。

4、数据采集

将已存在的产品或零件进行数据采集技术工作是逆向工程过程中的首要环节, 为后续进行数据处理及模型重建等工作打下坚实的基础。能够将已存在的产品或零件外形数据高精度的采集到计算机是逆向工程的首要内容。

4.1 逆向工程数据采集技术中常用的测量方法

在逆向工程操作中采集已有模型或零件的数据要用到测量方法在近些年有了长足的发展。逆向工程的数据采集可以应用很多种测量方法, 以获取样件模型的形状数据:

4.1.1 接触式测量方法

接触式测量方法是一种比较传统的测量方法, 这种方法是通过传感测量头与样件模型的表面接触以获取样件表面的坐标位置。接触式测量方法分为机械手测量法和坐标测量机测量法两种。机械手测量法首先是通过机械手来接触样件模型表面, 然后通过安装在手关节上的传感设备来确定样件模型上相关点的坐标位置。三坐标测量机测量法是另外一种接触式测量方法, 也是目前应用最广泛的将模型样件数字化的方法。它是通过三坐标测量机的接触式探头逐点地捕捉模型样件表面以获取相关坐标数据。接触式测量方法是技术比较成熟的一种测量方法, 其突出的特点是可以达到很高的测量精度, 另外接触式测量法对所测量样件的材质、色泽没有特殊要求。但接触式测量法的缺点是测量范围小不适宜测量具有有复杂内部尺寸的样件模型、另外曲面较多的样件模型也不适合用接触式测量法测量。

4.1.2 非接触式测量方法

非接触式测量方法主要是利用光学、声学及磁学等物理学的基本原理, 应用计算方法把特定的物理模拟量转换为所测模型样件表面的坐标。磁学方法是通过分析被测试模型样件所在的空间磁场的不同强度来完成测量工作的。通过人为干预创造出一个与所测模型样件空间位置相对应的磁场分布, 使处于不同位置上的所测模型样本上的质子可以以不同的频率发生共振, 这样就可以从测得的MR I信号中恢复出某种参数及与该参数有关的图像。五种常用的光学方法分别是投影光栅法、激光三角形法、激光测距法、干涉测量法及图像分析法。在这些方法中最典型的方法是投影光栅法。

投影光栅法的测量原理是将光栅投射到被测模型样件的表面上, 光栅影线会因被测样件表面高度的不同而发生变形, 然后通过变形的光栅影线来确定样件表面的高度。

激光三角形法是另一种常用的测量方法, 其基本原理是将具有规则几何形状的激光光源投影到被测模型样件表面上, 三维的模型样件对激光光束产生空间调制, 改变了成像光束的角度, 形成的漫反射光点 (或光带) 在图像传感器 (CCD) 上成像, 按照三角形原理可以计算出被测点的空间坐标。

图像分析法是通过样件模型上一点在多个图像中的相对位置, 通过视差计算距离, 从而得到该点的空间位置坐标。

5、数据处理

主要是对以获得的数据进行整理, 删除不必要的数据。例如使用可见光光栅条文图像投影到待测物体表面, 由CCD拍摄到的条纹图通过计算机软件反求出物体表面的点坐标方法, 由于在照相过程中, 可能受到周围环境的影响, 例如震动、杂光, 使得光栅条文偏离物体表面, 得到的点云中存在一些并非实际在物体表面的点, 我们要将原理平均值的点和完全偏离事物表面的点删掉, 降低噪音。对部分地方因角度原因得到点较少的区域进行点填充。

6、以方向盘零件为例介绍逆向设计过程

首先我们通过3D测量设备照相得到不同角度拍摄的几组点云片。在扫描中小型物体的场合, 配合数控转台, 可实现数据自动化拼接。较大物体可拍摄多片点云, 在点云处理软件中实现拼接。

下面以方向盘为例, 浅谈逆向造型过程。 (1) 在数控转台上拍摄方向盘整体外形, 获得点云数据, 如图1. (2) 由于点云在拍摄过程中会受到外部环境的影响, 如人员走动产生的振动、光线等都会对拍摄的点云数据造成影响, 所以要用点云处理软件对拍摄到的点云数据进行处理。通过去除非连接项、体外孤点;降噪、取样、填充、去除特征、平滑等功能使点云得到理想效果。 (3) 用逆向工程软件对三维扫描仪拍摄的点云进行编辑处理, 并依据点云创建图形坐标。

通过Pro/e、UG等软件以点云图形文件为参照进行逆向设计, 完善内部结构, 完成设计。

7、逆向工程的发展方向

逆向工程技术作为一个新兴的领域, 它的理论和技术还不够完善, 应该在以下几个方面再作进一步的完善: (1) 应与具体领域相结合。在逆向工程工具中可建议设立相关领域知识库, 增加人机交互已解决不同工程领域的特定问题。 (2) 解决信息量庞大的问题。逆向工程在操作过程中需要处理大量的信息数据, 同时还要对处理图形显示, 这使得逆向工程过程所需时间过长。因此提高逆向工程的效率是急需解决的问题。

参考文献

[1]王秀峰, 罗宏杰.快速原型制造技术北京:中国轻工出版社, 2001.

[2]王运赣, 快速成形技术.武汉:华中理工大学出版社, 1999