基于Java3D的虚拟雕塑系统的研究与实现

发布时间：2019-06-02 04:01

【摘要】： 三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现,为生产设计和创新提供了一种优秀的工作平台。设计人员可以直接从三维概念和构思入手,通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性与可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟,出现了许多优秀的建模技术与软件,其应用领域也越来越广泛。但是,三维建模技术在虚拟雕塑中的应用并不广泛,从事这项工作的研究人员很少,虽然具有自由造型功能的三维制作软件,比如3D MAX,功能强大,但其对用户的计算机水平和操作能力都有很高的要求,面向的主要是计算机领域、专业的三维形体制作者,学习难度大,学习周期长,并且其操作与专业雕塑人员的习惯操作相差较远,操作过程中要设置大量的相关数据,因此开发一个面向广大用户的简单易用的虚拟雕塑系统有其应用前景。本系统侧重于表现虚拟雕塑作品的外观效果,由于雕塑作品绝大多数是不规则形体,大多数编程语言和三维图形软件都没有提供不规则形体的直接生成功能,因此,本系统通过创建索引曲面来生成形体的封闭表面作为虚拟雕塑的对象,并且给出了多种简易的交互操作方法,由用户选择操作方法,通过手工操作来指定形体表面的凹凸变化,从而达到自由造型的目的;本文基于索引曲面形体,改进了已有的修改形体几何信息的操作方法,并提出了修改形体拓扑结构的新思路,可以在索引曲面中添加新点或删除已有点,然后重新设置顶点之间的连接关系,实现了对形体进行穿孔、开口以及在形体表面生成柱状凸起或凹下等操作,丰富了操作种类,提高了模型的变形能力,可以构造出结构和形状更有变化的不规则形体。本系统简单易用,降低了对用户技术水平的要求,用户可以使用简单的交互操作,模仿手工雕塑过程,通过对变形结果的展现、比较和修改,优化设计效果,轻松的完成虚拟作品的制作过程。本系统在虚拟雕塑、艺术创作构思、玩具和手工艺品的设计、智力启迪等方面有其应用前景。
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【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP391.41

【引证文献】