7.2.1  虚拟建模技术概述

虚拟现实交互系统包括三维视觉和三维听觉建模等。在当前应用中，环境建模一般主要是三维视觉建模。三维视觉建模又可细分为几何建模、物理建模、行为建模等。几何建模是基于几何信息来描述物体模型的建模方法，它处理对物体的几何形状的表示，研究图形数据结构的基本问题；物理建模是涉及物体的物理属性；行为建模是反映研究对象的物理本质及其内在的工作机理。

7.2.2  几何建模

 几何建模技术主要研究对象是对物体几何信息的表示与处理，它是涉及表示几何信息数据结构，以及相关的构造与操纵数据结构的算法建模方法。几何建模通常采用以下四种方法：

利用虚拟现实交互工具软件来进行建模。如：OpenGL、Java3D、VRML等。

直接从某些商品图形库中选购所需的几何图形，这样可以避免直接用多边形或三角形拼构某个对象外形时烦琐的过程，也可节省大量的时间。

利用常用建模软件来进行建模。如AutoCAD、3DMAX、Maya、Softimage、Pro/E 等，用户可交互式地创建某个对象的几何图形。

直接利用虚拟现实交互编辑器。如Dimension公司的虚拟现实交互T3和Division公司的Amaze等都具有这种功能。

 

 

7.2.3  物理建模

 建模技术进一步发展的产物是物理建模，也就是在建模时要考虑对象的物理属性。典型的物理建模技术有分形技术和粒子系统。

分形技术

 分形技术是指可以描述具有自相似特征的数据集。分形技术的优点是用简单的操作就可以完成复杂的不规则物体建模，缺点是计算量太大，不利于实时性。因此，在虚拟现实交互系统中一般仅用于静态远景的建模。

粒子系统

 粒子系统是一种典型的物理建模系统，粒子系统是用简单的体素完成复杂的运动建模。在虚拟现实交互系统中，粒子系统常用于描述火焰、水流、雨雪、旋风、喷泉等现象及动态运动的物体建模。

7.2.4  运动建模

几何建模与物理建模相结合，可以部分实现虚拟现实交互的“看起来真实、动起来真实”的特征，而要构造一个能够逼真地模拟现实世界的虚拟环境，必须结合运动建模技术。

 运动建模负责物体的运动和行为的描述。运动建模技术主要研究的是物体运动的处理和对其行为的描述，体现了虚拟环境中建模的特征。在虚拟环境行为建模中，建模方法主要有运动学与动力学仿真方法。

运动学方法

     运动学方法是通过几何变换，如物体的平移或旋转等来描述运动。

动力学仿真

     动力学仿真运用物理定律而非几何变换来描述物体的行为。