铜陵虚拟场景构建中的结构优化介绍制作动画

铜陵虚拟场景构建中的结构优化介绍制作动画

虚拟场景构建中的结构优化可以分为场景结构优化和模型结构优化两个方面，即结构优化的宏观 方向和微观方向，而结构优化的基本思想是先进行场景分块（或模型分割），再进行层次建模，然后 进行集成。  

  1)结构优化中场景分块（或模型分割）的基本原则    (1)原则上单个物体可以独立分块，如宗祠大殿、会客室等。    (2)同类物体可以分为一块，如香炉、蜡烛、祭祀物品等。    (3)视觉上相邻的物体可以分为一块，如花草和树木、荷花。    (4)有关联的物体（如：运动关系、制约关系）可以分为一块，如台阶和楼牌。    (5)完全没有关联的物体可以分为一块，如天空、草地和远山。

    2)结构调整    属于结构优化的一部分，尤其体现在调整层次结构方面，该方面需要遵循如下的原则和方法：    (1)构建有层次结构的模型。一个复杂物体可能由多个简单物体组成，且每个物体都放入其自身的 组节点中，然后根据每个物体的结构将它们组合在一个组里，组合的顺序和原则可以综合权衡物的位 置、重要性、可操作的程度、视点所覆盖的范围等因素。    (2)尽量避免创建空间上跨度较大的物体。通常，我们称空间中的可视化部分为有效物体，但是只 要在可视化范围内，都要对物体进行计算，尽管只看见部分物体，对见不到的物体却仍然需要计算。 所以在建模时，如果发现分块不合理，要及时调整层次结构，如街道两侧的房屋属于一类物体，按原 则可以分为一块，但是涉及的范围很大，从而造成了巨大的运算量，既耗时又占据系统资源，严重影 响物体的显示速度。    （3，视觉上相邻物体的层次结构建模的调整。同一等级的从左至右排列，当节点存在而物体不可 见时，调整显示节点位置，可对不可见物体进行节点或多边形等的删除。    （4，规则物体的层次建模。在不影响真实感的前提条件下，只对外围部分进行建模，内部、底部 和连接面等部分可以省略。    (5)不规则物体的层次建模。根据物体不规则部分的重要程度、可视、有操作的部分可以考虑建模 重点，其他部分可用简单规则的物体（正方体、长方体等）来代替。  

  3)结构优化的关键技术    (1)单元分割‘，’(cell  segmentation)。指将虚拟场景（或模型单元）分割成较小的单元，只 有在当前场景（或模型）巾的实体才被渲染，因此极大地减少了处理场景（或模型）的复杂度。 *flash动画创作与后期视频处理技术*这种分割法对于地形模型和大型建筑非常有效，因为在人的视野 中可见的物体只是整个虚拟环境中很小的一部分，仅处理当前可见的物体大大提高了系统运行的速度 ：地形模型分成若干区块，场景调度时可以只输出其中的几个单元区块，而不必导人所有的模型。    (2)层次细节技术(level of detail，LOD)，指用一组复杂程度（常常以多边形数来衡量）各不相 同的实体细节等级模型来描述对象，并在仿真过程中根据一些客观标准在这些I)(JD模型间进行切换， 从而能够实时改变场景的复杂度。视点变化时，所选取的细节等级模型各不相同。例如，当采用视点 与物体的距离作为选择标准，视点离物体较远时，调用较粗略的模型。当视点离物体较近时，则选用 描绘细致的模型。在传统的图形系统中，二角面片是最通用的绘图元语。随着描述场景中几何模型的 三角形数目的增多，所绘制的图像质量越来越高，但是绘制速度也越来越慢，从而形成了一对矛盾。 一般来说，图形渲染速度与模型中的三角形数目成反比。尽管图形渲染系统的性能在近几年有明显提 高，但总有一些场景过于复杂。不能实时渲染。而实时渲染是虚拟现实系统的一项基本要求，L()D就 是用来解决这个矛盾较实用的方法。