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【电大论文】试析虚拟房间配色教学系统的实现(论文范文案例)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中国科教创新导刊》作者: 杨诺浏览量:2211 论文级别:优秀本章主题:模型和光影原创论文: 5156论文网时间:2011年10月7日审核稿件编辑:Upton本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3063 评论次数: 1380

导读:怎么写作好模型和光影相关方面的论文。本篇虚拟房间配色教学系统的实现中的相关论文综述范文希望会对你的写作带来参考帮助以解你的写作忧愁。

(1。同济大学 上海 200000; 2。天津工艺美术职业学院 天津 300000)

摘 要:本文详细讨论了虚拟现实技术在房间配色等其他类似美术教学中的应用;指出在传统教学中存在的不足与狭义性,提出了基于仿真虚拟技术的全新解决方案.

关键词:虚拟现实 多媒体 计算机配色 仿真模型

中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)01(a)-0199-01

1 传统美术教学课件中的问题与技术诉求

1。1 传统的问题

在传统的美术教学中存在大量的比较性质的教学内容,如形状的比较;光影的比较,色彩的比较等等.所以需要准备大量的图片素材进行诸多美术元素方面的对比、启发式教学.近年来,随着多媒体技术的不断完善,电子化教学课件被应用到课堂上,电子教学课件可以比以往的实物照片存储更多的内容,给教学带来了相当大的便捷性.但仍然存在着不足与局限性.如,没有从根本上解决课堂上互动教学的需求,不能很好的调动学生自由发挥的能动性,不能实时检验课堂的教学效果与学生反馈.基于以上的各种因素,应用美术教学对电子课件提出了更高的需求.

1。2 功能诉求

经过大量一线教学的实践研究,笔者针对房间配色教学拟定了以下几点计算机应用需求:首先,从整体教学电子教具上考虑,我们需要一个完整的室内房间数字模型,这套模型可以由用户自由的浏览或多方案更替;其次,这套虚拟房间中的所有家具,其表面颜色与纹理均可以进行自由替换与调整,便于课堂上的教学互动,这一点是最为核心的一条;再次,应在本教学系统中涵盖传统的计算机多媒体功能,将声音、文字、图片、视频有机的整合在一个多媒体平台上与互动媒体无缝的结合,形成一个完整的教学电子课件.

2 所涉及的操

虚拟房间配色教学系统的实现
模型和光影论文综述范文

作工具

2。1 建模工具

在虚拟数字模型的制作中,笔者应用的工具为3dsmax,这款工具是由建筑行业多年应用总结出的一款非常成功的软件.作为一个应用多样化的数字化建模平台,3dsmax集成了比较实用的Activeshader及RanderElement功能,使用户在建立数字模型的初期就可以由非常好的前瞻性.同时它提供了与高端渲染器的接口(如vary和Randerman),来产生逼真的渲染效果.这一点对于真实化色彩还原有着相当重要的意义.

此外,3dsmax的插件非常丰富,可以解决操作过程中所面临的许多突发性问题,如模型的面数精简;模型的拓扑规整,灯光的数量与参数控制等,3dsmax均可以通过大量外部工具的配合有效的完成.

2。2 虚拟仿真引擎

目前,虚拟仿真引擎的标准是非常多的,公认的统一标准是1997

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年制定的VRML标准,这个标准是目前互联网络上的一个通用化虚拟现标准,但它的缺点是效率较低,对较大面数的模型支持的不好.以上问题在一定程度上制约了VRML的多元化发展.与此同时,近年来则涌现出许多功能强大且效率很高的虚拟仿真引擎.在诸多仿真引擎中,virtools是一款非常突出的解决工具.

Virtools的主体开发工具主要包括下述几个部分:一是创建应用程序;二是行为引擎;三是Webplayer浏览器;四是软件开发包(SDK).作为一个创作应用程序,它可以将传统的三维模型、动画、图片和音乐等多媒体元素规范在统一的平台上,赋予它们各种交互行为,用户可以使用virtools快速方便的创建包含丰富的三维交互内容的应用项目.实际上,virtools是一个典型的行为引擎,一个行为可以稳定的引导一个元素在环境中的活动.这一特点,使virtools可以满足我们以上所有的教学系统需求.

3 课题研究的技术方案

3。1 真实虚拟环境的实现

如前所述,真实环境的实现主要依据真实的模型表面光影效果.在3dsmax中,可以应用烘焙的方式来达到.下面我们描述一下这种方法的过程与制作思路.

在虚拟引擎中,并不能很好的描述“实时渲染”效果,它看上去不真实.如果要表现出真实的光影效果,就需要引入“烘焙”的概念.“烘焙”会将真实渲染出来的光影效果作为一张纹理反贴到模型上,当把模型上材质自发光参数设为100%时,贴图就会如实的反映出真实的渲染效果.在3dsmax中进行模型的烘焙操作是非常高效的.但也应该注意以下两方面的问题:一是模型的元素分配问题.二是模型的贴图坐标展平问题.

首先模型在元素分配中应该依据同对象同材质的原则,具有相同材质的模型可以合并在一起,一次烘焙成图,即使对象元素之间距离比较远,也不会影响最终的光影效果.这样可以节约图像资源,提高计算效率;其次,在烘焙时,计算机可以自动展平坐标,但自动展平的坐标非常混乱,烘焙出的光影图容易出现缝隙,而手动展平可以解决这个问题,操作效率却很低.所以笔者建议在本课题中只对体积较大的家具模型手动展平即可(如床、沙发等).

3。2 仿真实时配色的实现

在仿真环境中对模型表面颜色的控制是我们这套教学系统的核心功能.通过此项功能,可以达到文中初始部分所提到的互动化教学的目的.在virtools引擎中,进行实时的模型色彩调整,要完成以下几个方面的问题:一是模型网格表面需要有不同的两层贴图坐标系统,一层针对的是表面纹理的重复,另一层则是如何控制光影的表面烘焙效果.也就是说,要将纹理与光影分开来进行控制,这样即

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保证了重复纹理的清晰度,又保证了视觉上的光影效果.Virtools支持将两层的纹理以各种方式进行叠加.二是笔者在设计中通

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过对光影层色调的控制在改变家居的色彩表现;通过对纹理层的纹理加载来调整家居的装饰风格.

通过virtools中的RGB色值控制行为,我们可以设计成一种界面化得操作方式,用户在虚拟环境中可以选定需要调整的家具,从而调整改对象的自发光颜色及固有色颜色值来达到调色的基本功能.

4 结语与展望

根据以上的设计,笔者完成了本教学课件系统的主体部分,笔者认为本套方案仍有很大的完善空间,有待进一步发掘.另外,这种虚拟化的教学课件模式也会成为包括美术教学在内的实践式教学的有力电子辅助教具.

[ 参考文献 ]

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