[發明專利]基于三維建模技術的虛擬現實系統

在審

• 申請號: 201611137530.6
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106600688A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 王兵;王翔;侯軍
• 申請（專利權）人: 合肥華耀廣告傳媒有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于虛擬現實技術領域，涉及一種虛擬現實系統，具體是一種基于三維建模技術的虛擬現實系統。

背景技術

虛擬現實是一種逼真地模擬人在自然環境中視覺、聽覺、嗅覺、運動等行為的一種全新的人機交互技術，其最終目標是使用戶置身于一個由計算機生成的虛擬環境中，虛擬環境的建模是虛擬現實系統建立的基礎，也是虛擬現實技術中的關鍵技術之一，三維場景構建是系統生成的基礎，場景構建的好壞將直接影響系統的真實感、實時性和交互性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種真實性、實時性和交互性強的基于三維建模技術的虛擬現實系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

基于三維建模技術的虛擬現實系統，包括3DS基礎模型創建模塊、模型數據參數優化模塊、模型數據獲取模塊、顯示列表控制與生成模塊、模型庫建立與列表對應關系建立模塊、模型優化組合模塊、外部引用模型模塊、特效技術模塊、人機交互控制模塊、實時渲染模塊、渲染參數控制模塊以及場景輸出模塊；

所述3DS基礎模型創建模塊，從實際場景獲取的數據、視頻、圖表信息，利用3DSMAX三維建模工具創建三維模型，生成3DS文件；

所述模型數據參數優化模塊，對模型數據參數進行優化處理，根據系統對當前模型的參數要求控制讀取后的數據量，對于3DS文件包含的3D編輯程序塊中視口、背景色、霧化參數、視圖、光源、相機以及關鍵幀信息進行屏蔽；

所述模型數據獲取模塊，提取3DS文件的三維描述數據；

所述顯示列表控制與生成模塊，根據用戶需求設計出場景的顯示列表，根據系統的場景規模、組成情況及層次關系，控制顯示列表整數索引的范圍，形成顯示列表索引樹，同時利用模型數據獲取模塊讀出的信息，按場景區域生成與模型對應的顯示列表；

所述模型庫建立與列表對應關系建立模塊，對生成的3DS模型的顯示列表按場景區域劃分后存入數據庫、建立文檔，并詳細記錄模型數據與索引樹以及模型與場景區域的對應關系；

所述模型優化組合模塊，根據模型的實際結構和系統的實際需求，提取模型庫中的優化參數及顯示列表中的關鍵信息，對模型進行優化組合；

所述外部引用模型模塊，用于引入形體規則、細節水平要求低的模型，增強系統的真實感；

所述特效技術模塊，使用特效技術來實現場景的特殊效果；

所述人機交互控制模塊，對用戶化身及可操作的實體在三維虛擬場景中的位置及視點信息進行判斷，在此基礎上控制繪制的規模、復雜程度以及調用顯示列表索引的區域范圍；

所述渲染參數控制模塊，用于對渲染參數進行調節、控制；

所述實時渲染模塊，對優化后的場景模型進行整合，在獲取人機交互控制信息后，對渲染參數按場景時間變換，通過區域與顯示列表索引樹的對應關系，調用對應的顯示列表，并結合特效技術建立初始化場景模型；

所述場景輸出模塊，用于將實時渲染模塊建立的初始化場景模型輸出。

進一步地，所述3DS基礎模型創建模塊包括幾何建模子模塊和物理建模子模塊。

本發明的有益效果：本發明通過采用3DS模型作為系統的基礎模型，從給定的3DS文件中提取三維模型數據并進行相關參數的優化處理，在滿足場景真實性的基礎上，對虛擬場景中的景觀進行重現；在虛擬場景渲染過程中，一方面保證了用戶與三維場景的實時交互性，另一方面注意了三維場景的實時渲染性，同時還結合特效技術來增強虛擬場景中的視覺景觀效果的真實感，從而很好地實現了真實性、實時性和交互性的要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。

圖1是本發明的系統示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“開孔”、“上”、“下”、“厚度”、“頂”、“中”、“長度”、“內”、“四周”等指示方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的組件或元件必須具有特定的方位，以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。