虚拟校园整体景观的实现与互动 第4页
6 系统的实现
制作西南林学院的虚拟场景需要５个步骤：前期的资料收集，对校园进行3D建模，对3D模型进行优化，制作材质和贴图，实现场景的互动。
6.1 前期的资料收集
前期需要对西南林学院进行拍照，需要把校园内的各个建筑的特点和地形结构都照下来。在以后建模过程中需要用这些照片来做参考。照照片的时候需要将建筑的每个面都拍摄到，还可以拍摄一些没有影子的窗户和墙面，可以在后面用来制作贴图（没有影子很关键，有影子的话将很难处理和场景的融合问题）。
6.2 对校园进行3D建模
使用3DS MAX来对校园中建筑，道路，景观，植物及各种设施进行3D建模。对校园的3D建模是实现虚拟校园的基础 , 有了准确的校园场景模型才能正确的表现校园里各个建筑和校园的特征。因此对校园的3D建模是前期重要的工作 。
对模型的准确把握是3D建模的关键, 要对模型准确把握就需要大量的图片资料, 最好有施工图. 然后根据图片对建筑进行建模。
建模主要使用的软件是3DS MAX , 建模时要注意模型的尺寸和比例问题 , 以免影面的虚拟漫游场景的制作 , 建模前必须进行单位的统一 ，这样就避免后修改模型尺寸。
还要注意的是建模的时候尽量用少的面来表现建筑特征 ， 因为面数就是我们使用的计算机资源 。虚拟场景在运行的时候和游戏运行是一样的，所有模型和贴图都是实时进行渲染的，这对显卡、CPU、内存有一定要求，面数越多实时渲染的负担就越重，就需要更高的硬件配置，过度的追求细节会使面数过多从而制作出的模型在现有大多数电脑上无法使用 。所以大型虚拟场景制作的难度要高于小型场景，要考虑如何在资源于效果之间找到平衡点，在后面还会提到一些优化模型节约面数的方法。
首先对建筑进行建模，可以利用BOX拼接的方法建模，也可以使用“编辑多边形”（EDITABLEPOLY）建模。用BOX拼接的方法就是用BOX来构造墙体，在有窗户的位置留出一定位置就可以表示窗户，对楼梯的做法也是用BOX堆在一起实现的，建筑的外观特征都可以使用BOX堆积而成，这种方法简单直观，就和建筑工人盖房子差不多，一砖一瓦的堆积起来就可以了。这种方法网格清晰，便于修改。但是这种方法比较浪费面数，而且浪费贴图。另一种方法就是用EDITABLEPOLY的方法建模，建模方法就是把BOX塌陷成一个EDITABLEPOLY，然后使用EDITABLEPOLY工具进行修改。多边形编辑器有4个修改层级，分别是：点，线，面，体。对这4个层的修改是建模的主要方法。对点和面的编辑尤其重要，调节接点的位置可以很方便的做出建筑的外部特征，对面的编辑可以做出建筑的窗户和门，并且可以增加建筑的外部细节，对面进行挤压可以做出建筑外部的沿深部分，然后可以利用切割命令增加模型的可编辑接点和面来进行进一步操作。这种建模方法要求有空间感比较好，这样才能把握好对接点的操作。多边形建模优点在于模型网格结构清晰，模型整体性好，最后的模型往往只有几个个体，细节丰富，容易处理材质，还有非常节约面数。控制好的话像A栋那样的建筑可以把面数缩减到1万个面左右，非常节约系统资源。
 
图 6 1 优化前的主楼
这是A栋的3D模型 ，这时候模型的细节表现的是最完美的 ， 但是面数已经超过30万。主要用了BOX拼凑的方法建模，窗户和玻璃都是真正的实体模型，虽然效果很好但是面数太多，无法放进场景中进行互动，这种建模方法适合用来制作效果图，不适合用来做动画或者VR场景。
 
图 6 2 优化后的主楼
这是使用EDITABLEPOLY完成的模型，效果和刚才差不多，但是模型面数还不到1万（进行模型优化后）。没优化前大概在3万面左右，窗户全部用贴图来实现，整个A栋分为6个大的部分，网格结构很清晰，调整也很方便。材质部分使用多维材质来实现（如何使用材质会在后面提到）。
建模的时候还要注意一个重要的问题，就是尽量不要使用布尔运算，因为布尔运算所产生的面网格结构不连续，会使整个模型网格混乱，增加数不清的面，一旦使用了布尔运算模型就无法再进行修改，这个模型基本就不能用了，切记不要使用布尔运算。 
图 6 3 主楼模型 
图 6 4 图书馆模型 
图 6 5 电教楼模型 
图 6 6 校园整体模型

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