3ds Max在虛擬仿真長輸管道實驗室中的應(yīng)用

馮春（東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163000）

3ds Max在虛擬仿真長輸管道實驗室中的應(yīng)用

馮春（東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163000）

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的高速發(fā)展，該在很多行業(yè)中都得到廣泛應(yīng)用以及認可，利用虛擬技術(shù)構(gòu)建仿真的虛擬場景，將現(xiàn)實中的物體360度呈現(xiàn)在人們面前，從而解決復(fù)雜的設(shè)計提供簡化、可操作性強的優(yōu)點。本文主要針對3ds Max在虛擬仿真長輸管道實驗室中的應(yīng)用進行分析。

虛擬仿真技術(shù)；虛擬場景；3ds Max

長輸管道實驗虛擬仿真設(shè)計的實現(xiàn)為虛擬空間來進行操作，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)生數(shù)字化技術(shù)對長輸管道進行虛擬設(shè)計，虛擬長輸管道建設(shè)Unity3D為建設(shè)的平臺上完成的，運用Unity3D來進行監(jiān)理模型庫，結(jié)合C++語言現(xiàn)實互動化最終完成長輸管道虛擬實驗室三維虛擬設(shè)計的建設(shè)。

1 3ds Max的優(yōu)勢

（1）易于操作。3ds Max初學(xué)者容易上手，面板清晰易懂，其存在的命令簡易，并不會使操作變得復(fù)雜化，只要操作思路清晰，容易理解。

（2）應(yīng)用普遍。3ds Max具有良好的性價比，在具體應(yīng)用中所提供的功能遠遠超過自身的價格，在制作作品的過程中，能夠降低成本，另外其對電腦的要求也很低，常規(guī)硬件配置就能滿足操作要求，因而被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。

（3）交流方便。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展及普及，針對于3ds Max的探討變得更加火爆，方便國內(nèi)外的很多使用者進行研討和交流，這使得其在應(yīng)用中所遇到的問題可以得到更好的解決，促進其快速發(fā)展。

2 建立建筑模型

2.1 建模介紹

首先分析現(xiàn)實實驗的實驗過程，在此基礎(chǔ)上明確實驗室的各個分區(qū)的基本功能，并明確各個裝置的尺寸大小，然后使用3ds Max的相關(guān)技術(shù)分析其實現(xiàn)的可行性，最后應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進行建模。利用3ds Max創(chuàng)建3D實驗場景、裝置等模型虛擬實驗環(huán)境的構(gòu)建首先是模型的構(gòu)建，包括實驗場景、實驗裝置和其他輔助工具等模型。

2.2 燈光介紹

在3ds Max操作中燈光的熟練應(yīng)用是非常重要,一方面能夠為場景進行照明,另一方面能夠通過燈光使得場景起到在現(xiàn)實中較難實現(xiàn)或無法實現(xiàn)地部分得以觀察和再現(xiàn)。3ds Max2012中主要提供了三種燈光模式光度學(xué)燈一光、標(biāo)準(zhǔn)燈光和第三方渲染軟件的燈光。

2.3 攝像機介紹

攝影機對于制作效果和動畫至關(guān)重要。3ds Max中的攝影機可以通過景深、運動模糊、散景等特殊效果可以表現(xiàn)出操作對象(主體),還可以通過對攝影機進行切換和動畫設(shè)置可以從不同角度觀察操作對象(主體)或跟蹤拍攝操作對象主體的運動過程。例如,制作《地球公轉(zhuǎn)示意》時如果不對地球的公轉(zhuǎn)進行攝影機追蹤拍攝的話,無法形象直觀的表示出地球公轉(zhuǎn)時太陽直射點南北移動的地理空間過程。

2.4 渲染介紹

渲染指的是將制作好的場景通過渲染器進行實時觀察或最終輸出成圖片或動畫格式文件的過程。渲染器是3D引擎的核心部分，它完成將3D物體繪制到屏幕上的任務(wù)。在3ds Max中，渲染器可以說是最重要的一部分，當(dāng)我們畫出我們所需要的圖形時，只有通過渲染才能得到我們想要的類似于實體的圖形，因此對于渲染器的了解以及選擇至關(guān)重要。隨著3ds Max的發(fā)展與更新，人們對于渲染器的要求各有不同，因此逐漸推出3款渲染器：第一，Mental Ray(簡稱MR）是早期出現(xiàn)的重量級的渲染器之一,為德國Mental Images公司的產(chǎn)品。。第二，Renderman作為另外一種高質(zhì)量的渲染器，與Mental Ray的渲染效果幾乎不相上下，而且操作簡便，效率高。第三，VRay（簡稱VR），是由Chaosgroup又發(fā)布推出最新渲染器VRay。VRay相對其他渲染器來說是“業(yè)余級”的，另外VRay也是目前使用最多的渲染器。

3 3ds Max存在的不足之處

首先，由于3ds Max軟件自身的原因使得音頻這方面做的不夠智能，音質(zhì)也比較雜，需要配合其他軟件才能完善這個問題，比如與pro tools、cool edit pro等軟件進行配合使用。其次，即使使用了骨骼鏈接法制作的動畫畢竟也是有限的，不是實現(xiàn)實驗者與老師之前的肢體動作以及面部情況。另外，對真實實驗過程的仿真、對實驗器材的仿真還是不夠的，僅僅考慮了幾個比較關(guān)鍵的因素。最后，缺乏網(wǎng)絡(luò)平臺，因此用戶只能使用單機平臺，而不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享。

4 結(jié)語

隨著虛擬仿真在各個領(lǐng)域的逐漸應(yīng)用，虛擬實驗室將是一個不斷發(fā)展的課題，將會有很多原理和問題等待著我們?nèi)ヌ剿餮芯俊?/p>

[1]王凡，虛擬現(xiàn)實在計算機輔助教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]，哈爾濱工程大學(xué)，2001.

[2]嚴(yán)子翔，VRML虛擬現(xiàn)實網(wǎng)頁語言[M]，清華大學(xué)出版社，2001年，第1版.