关于3dsmax中的VRML运用的探讨

广东 邓新农

关于3dsmax中的VRML运用的探讨

广东 邓新农

VRML是一种标记语言,任何文字编辑程序都可以编辑VRML的场景模型文件 (其扩展名是.wrl)。手工书写.wrl文件是非常常繁琐而复杂的工作，对于大型场景模型几乎是不可能的。为了制作Wed3D图形的场景模型文件必需使用传统的三维建模软件。

近几年，许多软件厂商都把3dsmax作为三维建模与场景的制作工具。使用3dsmax建立场景模型，安装相应的输出插件，即可以直接建立场景模型文件。现在最有名的WED3D图形软件公司。如cult3D和viwepoint都可以在3dsmax中直接输出它们的专用文件格式的场景模型文件。

Wed3D图形的制作工具及实用程序五花八门难以详述，但是它们的功能一般都包括：建立或编辑三维场景模型；增加或改进wde3D图形的图像质量；增加wed3D图形交互性；压缩或优化场景模型文件的大小；文件加密。

三维建模是wed3d图形制作的关键，而所用的成本是比较高的，例如：如果要制作一个较高质量的3D手表模型，专业人员要花费40小时建模，价值几万元。大型建筑场景则需要更多的工作量，为解决这个问题，近几年国处出现一种新的建模技术：照片建模技术。对建模对象实地拍摄两张以上的照片，根据透视学和摄影测量学原理，标志和定位对象上的关键控制点，建立三维网格模型。近年已有商品化软件推出，如Canoma、photo3D、photoModel、ImageModeler等。

3dsmax对VRML语言提供了良好的支持，在3dsmax中可以方便、直观地插入VRML节点。它包含了几乎全部的VRML特有造型，极大地方便了VRML世界的建立。在3dsmax的Create命令面板中，有一个次级面板Helpers，在其下拉式组合框中有VRML97选项。这种特有的造型功能使得3dsmax可以像创建实体那样在场景中直接创建这些节点，当场景文件向VRML文件转换时，这些节点会一同输出。Billboard节点的作用是生成一个随观察者视点转动的不可见对象，与这个对象关联的物体都将随着观察者视角的变化而变化。

用3dsmax为VRML建立三维虚拟空间以后，就可以将其以VRML97文件格式输出，生成VRML文件了。单击菜单中File选项，在下拉式菜单中单击Export，这时出现选择输出文件类型的对话杠，在“保存类型”的下拉式组合框中VRML97文件类型并输入文件名，单击保存，就会弹出一个VRML 97 Exporter对话框,它使Exporter根据设计者的选择来输出VRML文件。

在VRML97 Exporter对话框的这些选项中特别要注意的是Bitmap URL Prefix选项,如果在创建三维场景时使用了贴图,最好将这些图片文件放在该VRML文件所在的目录中,否则必须在这里指明这些图处文件所在的URL(Uniform Resource Locator)。但是，对于指明图片文件所在的URL的方式，一旦文件夹的相对位置变动后，可能会出现找不到贴图文件的情况。当确变这些选项后，单击OK，就会自动生成VRML97文件，这时浏览者就可以用VRML浏览器观察它了。

在3dsmax中可以方便地生成灯光、视点、模型等节点，由3dsmax生成的VRML文件的格式为Wrl形式,可以直接在安装了VRML插件的的器中浏览。但是这种直接生成的文件还有许多缺陷，例如视点位置不理想，灯光效果杂乱等，这些都需要对VRML文件进行代码调整。所以对于浏览者参数、环境参数的设定等，最好在VRML语言编辑器中进行代码调整时设定，并随时观察设定效果。VRML语言编辑器为VRMIPAD，它可以一边更改一边观察更改效果，有效的对VRML节点进行调整。

我们不难发现3dsmax是一种直观快捷的三维建模工具，它可以较好地把三维模型和动画输出成VRML格式文件，但是3dsmax的主要方向毕竟不是VRML，因而在实际应用中也存在一些缺陷：

如3dsmax与VRML的制作单位不匹配；对于VRML来说，3dsmax中对物体的描述有些过于精细了，太高的精度会使文件无形中增大了很多；VRML中许多行为、事件在3dsmax中无法实现；以及3dsmax中丰富的材质不能完全导出到VRML文件中等。

为了更好的利用3dsmax工具创建虚拟世界，应该注意以下一些要点：

1.控制场景的复杂度

由于场景的复杂度会增大VRML文件，当VRML文件在网络上浏览的时候，太大的文件会使得浏览速度很慢，也就失去了网络浏览的意义，所以要控制好文件的大小。

2.材质和贴图的设置

对于在3dsmax场景中使用到的材质和贴图文件，把它们创建到一个单独的文件目录中，这将方便在VRML导出时正确的寻找到它们。

3.添加适当的摄像机（VRML视点）

在一个成功的VRML环境中，摄像机是非常有用的。如果把没有摄像机的3dsmax场景文件直接导出到VRML，往往无法获得正确的视点。为此，特别需要在3dsmax场景中设置观察角度、位置适当的一个或者多个摄像机。每台摄像机对应一个视点，它们将在VRML浏览器的视点列表中列出。浏览者可以通过选择摄像机在场景中导航，即使在浏览器中导航非常缓慢的环境，也可以通过一系列的摄像机视图非常流畅地观看。

4.调整动画类型

在相对静止的VRML环境中，把动画当作移动的特征看待非常有用。对于从3dsmax输出的VRML环境来说，VRML提供了对多种动画方法的支持。

但是特别要注意的是，当需要输出3dsmax场景中非空间位置变化动画时候，VRML Exporter导出对话框中的Coordinate Interpolators复选框必须被选中，否则该动画效果将不能被正确输出到VRML文件中去。

5.将3dsmax和VRML结合使用

3dsmax的优势是能以可视化的方法快速搭建复杂的三维模型，并且为它们添加效果精良的材质贴图、环境效果和动画制作。但是，它缺乏操作者对虚拟物体的控制能力。这与我们提出的虚拟现实技术的交互性特征是相偏离的，而VRML语言正好解决了这一问题。

将3dsmax与VRML结合使用的方法可以是：首先，利用3dsmax特作三维场景的造型、材质贴图的动画；接着，将3dsmax场景利用Export功能导出到VRML中；最后，在文本编辑器中打开生成的wrl源程序文件，对源代码做进一步的修改，并添加场景所需的各种交互性事件以及行为和时间的操作。

在浏览VRML文件时，浏览者不可避免的要与系统之间进行交互。VRML97标准提供了这个可能。它提供了20种事件类型，浏览者可以通过它们很方便的与系统交流。但是如果需要处理逻辑判断和一引起复杂操作，VRML97提供了url，它可以嵌入Javascript程序或者Java的程序，使其负责的工作得以实现。

从人机交互程度来看，虚拟现实可以分为交互式、被动式和查询式。在交互式虚拟现实中，浏览者除了可按照自己的意愿选择路径外，还可以与三维场景中的物体进行交互活动。在被动式虚拟现实中，路径由软件严格控制，浏览者没有自由控制权。在查询式虚拟现实中，浏览者可选择路径，但不能与三维场景进行其他的交互活动。从上述分类出发，在系统中可以相应地设置了两种漫游方式：其一是自由漫游，即漫游路径由浏览者通过鼠标或键盘实时控制；其二是自动漫游，即按事先规划的浏览路径与视角，对虚拟场景进行漫游。

近年来，3dsmax软件的制作厂家Discreet推出了一款直接面向Wed3D的制作软件——Plasma，Discreet看到了Wed3D市场的巨大商机，凭借3dsmax的市场优势一定会大有发展前景。当然，3dsmax不是万能的，用文本编辑器编写VRML文件也不是一无是处，当将这两者相结合，就会发现创建VRML世界轻松多了。

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