资源简介

(共17张PPT)
第 二 章 三维建模基础
四、三维建模技术的发展趋势
活动1、认识三维建模技术
三、三维建模技术的分类
电影《十二生肖》中的三维设计技术
三维打印过程有几个步骤？
随着三维建模技术的广泛应用，三维建模会取代二维绘图设计吗 为什么
构建三维模型，必须借助计算机来完成。在计算机中构建三维模型时，可以利用三维设计软件制作出想象中的模型，也可以采用照相或者扫描等方式，重现真实物体的三维模型。
三、三维建模技术的分类
根据具体建模方式的不同，三维建模技术分为正向建模和逆向建模两种方法。
正向建模
正向建模又叫三维几何建模技术，主要是采用几何造型的建模方法，由专业人员通过使用计算机系统中的各种三维设计软件，运用技术方法把人脑中的构思创建成三维模型。三维动画中的角色、三维游戏中的场景、三维建筑中的建筑物等，都是设计师利用三维设计软件构建出来的虚拟的三维模型。
三、三维建模技术的分类
正向建模
这种方法的优点是可以将人脑海中的创意用三维模型形象地表达出来，缺点是对设计人员的专业要求比较高，需要设计人员熟练掌握相关的三维设计软件，才能创建出高质量、逼真的三维模型，而且耗时较长、效率偏低。
三、三维建模技术的分类
逆向建模
逆向建模又叫三维重建技术，是利用特定的方法，获取现实世界中实物的三维数据，重建该实物的三维模型。
通常情况下，重建三维模型是在没有设计图纸或图纸不完整、只有样品的情况下，通过拍摄或者扫描等方法获取相关的三维数据，重建三维模型。它是在计算机中建立表达客观世界的关键技术。利用这种方法，可以大量、快速重建客观世界中已有物体的模型。例如：可以全方位扫描文物，对文物进行三维重建。下图就是利用三维重建技术复原文物的原貌。从右图中可以看出，不仅“郧县人”头骨的形态，其颜色甚至是一道裂痕都能完整地重现。
三、三维建模技术的分类
逆向建模
根据采用方法的不同，三维重建技术主要分为基于扫描的三维重建技术和基于图像的三维重建技术。
基于扫描的三维重建技术主要是利用三维扫描仪获取物体的三维数据。三维扫描仪是专门用于建模的自动化设备，能够自动构建出物体的三维模型，
三、三维建模技术的分类
精度非常高，代表产品有三维激光扫描仪、手持式三维扫描仪、拍照式三维扫描仪等。三维激光扫描仪又分为点激光、线激光和面激光等不同类型，拍照式三维扫描仪又分为白光扫描和蓝光扫描。
三、三维建模技术的分类
下面左图是2018年某技术现场中的一台三维脚型扫描仪。只要人站到这台扫描仪上，扫描仪就会 对双脚进行数据采集，顾客就可以看到自己的双脚到底是什么样子。同时，扫描过程会在机器上方屏幕同步显示进程。数据测量结束后，顾客扫描二维码，就可以得到自己脚型的完整研究报告。
三、三维建模技术的分类
基于图像的三维扫描技术是通过拍摄实物的大量图片，仅需少量编辑即可建立物体完整的三维模型，并且还可以真实还原物体的纹理和色彩信息。这种扫描技术采用高精度的相机自标定算法和稠密匹配算法，通过先进的自动三维模型构建与纹理最优化映射技术，可以最大程度地还原物体。
在建模时，先把要重建模型的物体放在转台上，在物体缓慢转动的同时，利用摄像机拍摄物体的图像，最后在计算机中进行编辑，就可以得到物体的三维模型。
三、三维建模技术的分类
目前国内已经拥有自主核心技术的三维建模系统。该系统配合专业级的硬件设备，可以对物体进行快速、自动、精确的三维重建。
在实际生活中，三维重建技术广泛应用于对象识别、工业自动设计、三维视频、三维游戏、动画制作、建筑物原貌恢复等方面。
四、三维建模技术的发展趋势
三维建模技术以方便、直观等优势，得到了越来越广泛的应用。随着三维设计及相关技术的快速发展和应用，三维建模技术在未来会有以下的发展趋势。
(1)集成化：产品的各种信息(如材质等)与三维设计软件会越来越密切地集成在一起。
(2)标准化：不同设计软件之间的接口和数据格式越来越标准化，行业标准零件、非标准零件以及模具参数等各个数据库也越来越标准化。
四、三维建模技术的发展趋势
(3)智能化：三维建模技术会向着人性化、智能化方向发展，更便于非专业人士的使用。
(4)真实感：构建出的三维模型在外观形状、物理特性上更真实。
巩固练习
正向建模和逆向建模各自的过程是怎样的 二者分别适用于什么样的场合 。
课堂小结：
三维建模技术的分类
正向建模
逆向建模
三维建模技术的发展趋势
作业：
教材书第28页的思考与练习？
谢谢观看！

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