淺談三維技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：三維立體性，簡直讓人觸手可及，呼之欲出的立體逼真感，給人們帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊，越來越廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)中。本文主要從三維媒體，3D打印，三維軟件，三維測量四個方面介紹。

關(guān)鍵詞：三維技術(shù)；三維媒體；3D打??；三維軟件；三維測量：應(yīng)用

三維，也叫3-dimension，三維是由一維和二維所組成的，二維即只存在兩個方向的交錯，將一個二維和一個一維疊合在一起就得到了三維。三維由空間坐標(biāo)軸的三個軸組成，即x軸、y軸、z軸，其中x表示左右空間，y表示上下空間，z表示前后空間，這樣就形成了人的視覺立體感。物理上的三維一般指長、寬、高。三維最大的特點是具有立體性，簡直讓人觸手可及，呼之欲出的立體逼真感，給人們帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊，讓人流連忘返、不忍離去，給人眼很大的視覺沖擊力。由此掀起了一股三維風(fēng)暴，沖擊著全球的各行各業(yè)。主要表現(xiàn)在三維媒體，三維打印，三維軟件，三維測量等方面。

隨著全球傳媒事業(yè)的發(fā)展，三維媒體技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，人們的生活越來越離不開它。三位媒體技術(shù)的表現(xiàn)形勢多樣，主要以三維動畫，三維廣告，三維虛擬等方面。三維動畫，，是隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一門新興技術(shù)。該軟件首先在計算機(jī)中建立一個虛擬的世界，設(shè)計師在這個虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動和其它動畫參數(shù)，最后按要求為模型覆上特定的材質(zhì)，并打上燈光，讓計算機(jī)自動運(yùn)算，生成最后的畫面。由于三維動畫的精確性、真實性和無限可操作性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。

相對于實拍廣告，三維廣告能夠完成實拍不能完成的鏡頭，制作不受天氣季節(jié)等因素影響對制作人員的技術(shù)要求較高可修改性較強(qiáng)，可以實拍有危險性的鏡頭，畫面表現(xiàn)力沒有攝影設(shè)備的物理限制。在眾多的廣告公司，廣告裝飾部，電腦圖像設(shè)計室等等的行業(yè)中，有常見的產(chǎn)品包裝設(shè)計、企業(yè)形象設(shè)計、燈箱招牌廣告項目。廣告市場的新媒體、新視野、新潮流 立體廣告及動畫廣告的出現(xiàn)將是廣告行業(yè)最為亮麗的風(fēng)景線，為企業(yè)宣傳提供新的視野，也為廣告公司提供新的商業(yè)機(jī)會。立體視覺的廣告畫面簡直讓人觸手可及；呼之欲出的立體逼真感，給人們帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊，讓人流連忘返、不忍離去的廣告效應(yīng)。

三維虛擬英文名為Virtual Reality，簡稱VR技術(shù)。虛擬現(xiàn)實的最大特點是用戶可以與虛擬環(huán)境進(jìn)行人機(jī)交互，將被動式觀看變成更逼真地體驗互動，應(yīng)用在房地產(chǎn)領(lǐng)域的“售樓寶”.360度實景、虛擬漫游技術(shù)已在網(wǎng)上看房、房產(chǎn)建筑動畫片、虛擬樓盤電子樓書、虛擬現(xiàn)實演播室、虛擬現(xiàn)實舞臺、虛擬場景、虛擬寫字樓、虛擬營業(yè)廳、虛擬商業(yè)空間、三維虛擬選房、虛擬酒店、虛擬現(xiàn)實環(huán)境表現(xiàn)等諸多項目中采用。

隨著3D打印機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，3D打印已經(jīng)成為一種潮流，并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域，尤其是工業(yè)設(shè)計，數(shù)碼產(chǎn)品開模等，可以在數(shù)小時內(nèi)完成一個模具的打印，節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時間。3D 打印機(jī)可以用各種原料打印三維模型，使用3D 輔助設(shè)計軟件，工程師設(shè)計出一個模型或原型之后，無論設(shè)計的是一所房子還是人工心臟瓣膜，之后通過相關(guān)公司生產(chǎn)3D打印機(jī)進(jìn)行打印，打印的原料可以是有機(jī)或者無機(jī)的的材料，例如、塑料、甚至是人體器官，不同的打印機(jī)廠商所提供的打印材質(zhì)不同，打印的原料可以是有機(jī)或者無機(jī)的材料。

當(dāng)前常用三維軟件應(yīng)用很多，不同行業(yè)有不同的軟件，各種三維軟件各有所長可根據(jù)工作需要選擇。使用 Think Design，你可以自由發(fā)揮你的創(chuàng)造力和想象力從事流行的超現(xiàn)代造型設(shè)計。Think Design 是一款旗艦 CAD 產(chǎn)品，定位于需要 3D 設(shè)計、加強(qiáng)的零件建模、2D/3D 透視、全功能的 2D 矢量繪圖能力的中型制造商。集成零件裝配表，增強(qiáng)的大型裝配管理工具和產(chǎn)品生命周期工具。Maya是一個包含了許多各種內(nèi)容的巨大的軟件程序。Maya的工作流程非常得直截了當(dāng)，與其它的三維程序也沒有太大的區(qū)別。只需要熟悉一至兩個星期，你就會適應(yīng)Maya的工作環(huán)境，因而可以更深一步的探究Maya的各種高級功能，比如節(jié)點結(jié)構(gòu)和Mel腳本等。Softimage/XSI是一款巨型軟件。它更適合那些團(tuán)隊合作式的制作環(huán)境，而不是那些個人藝術(shù)家。XSI將電腦的三維動畫虛擬能力推向了極至，是最佳的動畫工具，是制作電影，廣告，3D，建筑表現(xiàn)等方面的強(qiáng)力工具。Blender是一款開源免費(fèi)的跨平臺全能三維動畫制作軟件，提供從建模、動畫、材質(zhì)、渲染、到音頻處理、視頻剪輯等一系列動畫短片制作解決方案，其內(nèi)置綠屏摳像、攝像機(jī)反向跟蹤、遮罩處理、后期結(jié)點合成等高級影視解決方案。同時還內(nèi)置有卡通描邊（Free Style）和基于 GPU 技術(shù) Cycles 渲染器。

三維測量在全球的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來越大，表現(xiàn)在三維激光掃描技術(shù)、三維尺寸技術(shù)、3D圖像測量技術(shù)等。三維激光測量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為空間三維信息的獲取提供了全新的技術(shù)手段，為信息數(shù)字化發(fā)展提供了必要的生存條件。隨著三維激光掃描測量裝置在精度、速度、易操作性、輕便、抗干擾能力等性能方面的提升及價格的逐步下降，它在測繪領(lǐng)域成為研究的熱點，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，逐步成為快速獲取空間實體三維模型的主要方式之一。激光三維掃描技術(shù)目前已被應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域，與傳統(tǒng)測繪方法相比，其數(shù)據(jù)具有立體、精準(zhǔn)、高密度的特點，同時測量過程高效、安全，測繪數(shù)據(jù)經(jīng)處理后可導(dǎo)入 BIM 工程設(shè)計軟件。因此可預(yù)見對具有一定復(fù)雜度或?qū)ζ錅y量具有一定危險性的既有建筑，在改造前使用激光三維掃描技術(shù)對其進(jìn)行測量，將成為工程行業(yè)的趨勢。三維尺寸測量技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一，尤其是汽車制造行業(yè)，從沖壓模具到焊裝夾具直至最終產(chǎn)品的檢測，都離不開三維尺寸測量技術(shù)，隨著計算機(jī)視覺技術(shù)的不斷發(fā)展，立體視覺技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在立體視覺中，最重要的就是基于雙目立體視覺原理的三維立體重建，其機(jī)理類似于人眼的視覺機(jī)制，首先由1個攝像機(jī)從不同的角度獲取周圍景物的兩幅數(shù)字圖像，然后由計算機(jī)重建周圍景物的三維形狀與位置。3D圖像測量技術(shù)，簡而言之，即可分為輸入、處理、輸出三部分的研究：將現(xiàn)實的各種信息通過傳感器等設(shè)備轉(zhuǎn)化成圖像數(shù)據(jù)；通過模式識別、圖像處理等方式提取出其中的有用信息；最后將輸出的結(jié)果通過3DCG、3DTV等方式直觀表現(xiàn)出來。

三維技術(shù)在現(xiàn)今社會發(fā)展有著無可比擬的優(yōu)勢，通過它可以快速獲取并制作復(fù)雜目標(biāo)體的三維信息。從目前三維技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀看，其應(yīng)用前景廣闊，但同時對其也要有客觀的認(rèn)識，不可將其作用無限放大，畢竟它只是一種先進(jìn)的工具，對三維動畫設(shè)計、三維產(chǎn)品制作三維軟件開發(fā)及三維空間信息獲取的才是最終目的，而這一步還是需要依靠人的智慧以及其它科學(xué)技術(shù)知識的支持。

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作者簡介

賀玉芳（1994-），女，漢，陜西省榆林市，本科，長安大學(xué)。