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构建3D虚拟世界的3D建模方法有哪些?

时间:2023-04-01 21:08:42 Java

“沉浸式、3D世界、虚拟社交、虚拟购物”,“元宇宙”的概念最近特别流行。人们想象通过AR/VR等互联网技术,将现实世界的建筑、街道、天气、温度、人际关系等投影到虚拟世界,构建“元宇宙”,拥有网络化身。这一幕经常出现在科幻小说中,如今腾讯、字节跳动、Facebook(更名为Meta,Metaverse的前缀)等国内外科技公司都开始抢占赛道,重金布局。但目前,开发者要想实现这一想法还有很长的路要走。毕竟“Metaverse”的背后是一个庞大的3D虚拟世界的构建,需要海量优质的3D内容支持才能还原真实世界。本期我们将与开发者一起探讨和分享一些常用的3D模型构建方式。主流方法——3D软件手工建模3D软件手工建模是主流的建模方法之一。目前市面上有大量的专业3D建模软件,如3DMax、Maya、Blender等,不同软件的建模方式多种多样,包括多边形、曲面、参数、反转等,适用于动画、游戏、室内设计等场景的3D模型创作。它的优点是搭建的模型精度高,可以凭想象任意创作。然而,模型师的学习成本往往很高,制作难度大,制作周期长。映射到“元宇宙”的建设,如果用3D软件人工建模,需要投入大量的人力。特殊需求——专业仪器扫描建模随着3D建模知识的普及和行业的快速发展,工业、3D打印、电商等场景需要使用专业仪器扫描建模进行模型重构。这种建模方法的主要仪器类型有激光扫描仪、光场扫描仪等。所谓激光扫描建模是指通过激光设备的反射信号进行距离测量,通过算法计算出深度数据;光场扫码建模是指多摄像头阵列摄影,或者使用专业的光场设备进行扫描建模。可以模拟与物体表面一致的反射特性,最大程度还原真实物体材质的颜色、纹理和光泽度,提高3D物体渲染的逼真度。专业仪器扫描建模的速度远高于人工建模,操作难度较低,可实现高精度建模。但它的缺点是设备越精密,成本越高,而且只能根据实物进行重建,不能进行虚拟创作。它对实物的大小也有一定的限制,而且建模之后还需要专业的3D软件进行编辑处理才能投入使用。每个都有自己的优点和缺点。虽然专业的仪器扫描建模需要建模师对模型进行修复、优化甚至重新创建,但与手工建模相比,大大减少了工作量,提高了效率。可以说,这是一种快速复制现实世界构建“虚拟宇宙”的方式。新颖易用——拍照建模拍照=建模?如果我们在研究网站时可以拍照并生成网站的3D模型,那就太好了!照片建模是一种非常新颖的3D建模方法。用手机或相机拍摄物体的多张照片,通过算法将照片拼接在一起,然后自动对齐照片,生成点云,添加纹理,最后形成模型。优点多,只需几分钟即可完成,无操作门槛,无需购买高精度仪器,成本低,效果基本可以还原实物。缺点是照片建模的精度和清晰度还有待提高,只能根据真实物体建模,对物体尺寸和表面纹理有一定限制。市面上的照片建模解决方案提供商有EpicGame的RealityCapture、华为的3D建模服务、苹果的ObjectCaptureAPI。其中RealityCapture3D建模软件一般需要将按照格式拍摄的照片复制到电脑的软件中,然后上传进行处理编辑,主要用于游戏开发场景。华为3D建模服务简单易用。可以通过手机进行拍照、预览模型、下载等操作,为C端用户创造更多的建模方式。近年来,写真造型逐渐流行起来。这种方法可以通过拍照快速简便地生成具有丰富表面纹理的逼真物体模型,没有美术和仪器的门槛,更适合个人消费者操作。或许,在未来,通过照片造型实现“人人都是元宇宙的创造者”的理念将不再是梦想。更多详情>>访问华为开发者联盟官网获取开发指导文档华为移动服务开源仓库地址:GitHub、Gitee关注我们,第一时间了解HMSCore最新技术资讯~