基于3ds max的人体模型研究+文献综述(2)
3dsmax是应用广泛的三文建模工具。集建模、动画渲染为一身。3dsmax可以用虚拟动画模拟出真实的三文空间和三文物体。用户通常使用3dsmax创造广告动画、游戏人物、室内外装潢设计、场景还原和项目三文观察。分别有上下左右前后吹冰面视角和透视角度可以用来观察物体。
人们可以从视觉角度了解对象的外形、色泽、运动的变化，将物体的变化特性真实还原在视野里。实现工程可视化时，3dsmax可以模拟出真实物体或真实场景，按照同比例设计尺寸，将现实生活中的待改造物体或建筑数字化，从而让工程实施可反复模拟检验以达到预期的效果，同时也增加了工程的精确性。在现代医学技术高速发展的今天，三文可视化和虚拟仿真多用于临床医学以及医学手术相关研究领域。针对人体的各部分，3dsmax都能很好地仿真模拟，例如针对人体软组织，3dsmax有完整的动力学系统和粒子系统，设置其质量、刚度、阻尼、弹性等属性值，就能完成软组织器官三文形态的提取，并可以对软组织形变的力学模拟进行分析：针对人体硬组织，如骨骼牙齿等，设置其尺寸、形状、节点属性赋值、节点关联等，进行改造设计。此外，3dsmax突出的优点：给人直观的视觉冲击，3dsmax仿真让人们清楚地看到整个方案的作用过程；真实演示，3d技术甚至能让电脑动画能够以假乱真，用3dsmax仿真可以达到与真实情况完全模拟。3dsmax作为辅助设计软件，相比其他软件，模拟能力更强，输出效果更优。同时3dsmax也可以借助其他软件达到设计效果，因为3dsmax支持很多的其他格式三文模型输入。用户可以将3ds等以这样的文件形式导入到3dsmax中进行动画仿真。本课题研究的是利用3dsmax软件仿真婴儿头颅，对婴儿畸形头颅进行手术或物理治疗，因为婴儿生后一年内是大脑生长发育最快的阶段，在大脑快速生长期间，做头颅矫正是最好的机会，再加上婴儿头部稚嫩脆弱，所以手术和治疗需要更精确谨慎。我们利用3dsmax对现实的婴儿头颅尺寸、位置进行精准模拟，对矫正后的预期结果进行观察，有利于推进医学方面的开展。除此之外，本课题还研究了人体关节点数据与人体特征的吻合性，以便用最少的数据模拟最准确直观的人体。
2 虚拟现实实现的手段
2.1使用Maya
Maya是目前出名的三文动画制作软件之一，被广泛地运用在电影、电视、广告、电脑和电视游戏的数位特效制作。它主要被应用于四个领域：1.平面设计。平面图形可视化，增强了平面产品的视觉效果，扩大了平面设计的应用视野。2.网站资源开发。3.电影特技。4.游戏设计。游戏设计者热衷于使用该软件是因为它能提供快速直观的多边形建模和UV贴图工作流程，以及广泛的关键帧、非线性及高级角色动画与编辑工具。Maya用于人体建模多用于娱乐领域，因为maya的人体建模常见夸张的效果。
2.2 使用CAD
CAD是利用已知的绘图数据建立模型，已知的绘图会告诉我们三个面的尺寸及具体位置。通过正面、侧面、顶面的绘画，最终展现出立体的三文模型。在过程中数据的精确性尤为重要。有些绘图会有截面图即有些物体有空隙或孔洞，这需要我们观察视图的完整性。另外一种建立三文模型的方法是建筑二文图形。将平面内的二文模型进行高度拉伸变形就可以成为立体图形。大部分常见的CAD建模都由几个部分或几个物体拼接而成。所以需要我们分别攻克，完成最后的配套嫁接。因为CAD强调的数据性可发现其实CAD常用与工业化产品的设计和模具的批量化生产。而对于复杂无规律的人体模型，CAD并不适合用来构建人体模型。