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三维建模的创建通常有哪些方法

发布时间:2022-06-13 07:21:03

‘壹’ 3dmax的建模方法有几种

3D建模方法基本上有6大类:基础建模,符合建模,suface toods建模,多边形建模,面片建模,NURBS建模。

1.【基础建模】适用于大多数,包括对几何体的编辑和样条线的编辑。
2.【复合建模】一般用在特殊情况,使建模更快,可以图形合并,例如布尔等。
3.【suface toods建模】是通过先建立外轮廓来完成,适用于用多边型比较慢比较麻烦的时候。
4.【多边形建模】很强大,基本所有建模都会用到,可以是一个体开始转多边形,也可以一个面转多边形,做圆滑物体的时候还可以配合圆滑使用,做一些生物或是曲面很强的东西的时候,一般都是先用一个BOX或是plan开始转多边形,然后开始构造。
5.【面片建模】比其他多了几个可调节轴,所以在处理圆滑效果的时候可以手工处理,更随心。
6.【NURBS建模】一般用于做曲面物体。

‘贰’ 3D软件中主要有几种建模方法

分为NURBS曲面建模和Poly多边形网格建模

‘叁’ 如何建立城市三维模型

建立城市三维模型方法:

第一步:在arcsence中把建筑物的shp矢量图层,根据每栋楼的高度提起来,并转为3D图层转多面体。

第二步:利用各类软件下载整个城市的高精度DEM栅格文件,将栅格文件转为TIN格式。

第三步:根据整个城市的范围做一个底面图shp,并转为TIN格式。

第四步:将以上两个TIN文件作为上下两个面,拉伸出一个新的TIN文件作为城市地表模型。备注:此处拉伸步骤仅为部分功能做准备,如通视性等。若无此类需求,第二步地表模型已建立。

第五步:将第一步中的3D建筑物模型浮于地表TIN模型之上。

三维模型是物体的多边形表示,通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体可以是现实世界的实体,也可以是虚构的物体。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。

三维模型简介:

三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成,但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据,三维模型可以手工生成,也可以按照一定的算法生成。

尽管通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中,但是在纸上描述的类似模型也可以认为是三维模型。三维模型广泛用任何使用三维图形的地方。实际上,它们的应用早于个人电脑上三维图形的流行。许多计算机游戏使用预先渲染的三维模型图像作为sprite用于实时计算机渲染。



‘肆’ 3dmax怎么建模3d max建模有哪几种方法方式

MAX有多边形,面片及NURBS三种建模方法。

具体操作步骤如下:

1、建立墙体模型,单击选择 “2.5”这里 2.5的意思是画到底部。

‘伍’ 三维动画建模常见方式有哪些

建模,是动画师根据前期的造型设计,通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型。这是三维动画中很繁重的一项工作,需要出场的角色和场景中出现的物体都要建模。 建模的灵魂是创意,核心是构思,源泉是美术素养。通常使用的软件有3DSMax、AutoCAD、Maya等。 建模常见方式有:多边形建模——把复杂的模型用一个个小三角面或四边形组接在一起表示(放大后不光滑);样条曲线建模——用几条样条曲线共同定义一个光滑的曲面,特性是平滑过渡性,不会产生陡边或皱纹。因此非常适合有机物体或角色的建模和动画。细分建模——结合多边形建模与样条曲线建模的优点面开发的建模方式。建模不在于精确性,而在于艺术性,如《侏罗纪公园》中的恐龙模型。

‘陆’ 模型建立的方法和步骤

一、模型建立的方法

GMS软件有三种建立确定性模型的方法,包括概念模型法、网格法和Solids法。本书中所选择的方法为Solids法。不管是利用网格法或者概念模型法建模,对含水层结构进行合理的概化是其中一个重要环节,所建模型的准确性很大程度上取决于对实际水文地质条件的正确判断。若轻视对具体水文地质条件的研究,过多依赖模拟技术建立的模型,通常与实际问题相差甚远,也没有使用价值(魏加华等,2003)。当地层出现尖灭、垂向上具有多元结构、水文地质条件比较复杂时,前两种方法不能准确描述此类地层结构,也不能验证基于地质统计学插值求得的含水层顶底板高程是否与实际的钻孔资料相符。GMS中的实体模块Solids利用钻孔资料可以建立地层的三维结构可视化模型,Solids模型定义了地层结构的空间分布,可以切割生成三维显示任意方向的地层剖面(王丽霞等,2011)。

二、模型建立的步骤

利用Solids建模的步骤:

(1)在钻孔模块(borehole)中定义钻孔的坐标位置及垂向上的层位(horizon)。层位即不同地层的交线或岩性分界线。由于地层沉积通常是连续的,因此层位按照一定的次序排列。然而实际地层一般比较复杂,钻孔资料常出现地层缺失现象,遇到此种情况,将缺失的层位空出,使Solids得到的剖面和实际地层剖面相符合。

(2)根据实际的钻孔资料将相应的层位用弧线连接,同时注意地层尖灭的标示。层位连接后生成不同多边形,每个多边形表示相应的地层或岩性。

(3)在地图模块Maps中定义不规则三角网格TIN,来表示地层单元插值的表面边界。

(4)在实体模块Solids选择恰当的插值方法,由horizons生成其相应地层的Solids。如果有N个horizons则有N-1个Solids,Solids生成后即可以在模型上切割任意剖面来检验模型的三维空间结构。

(5)根据Solids数来确定所需网格的最小层数,生成三维网格并进行MODFLOW的初始化。将Solids记录的地层空间信息转成MODFLOW中含水层的顶底板标高,至此地下水三维空间结构模型建立完成。

三、建模过程中可能遇到的问题及解决方法

地下水三维可视化模型建立,首先要基本查明灌区的水文地质条件。了解灌区的地貌、地质条件、构造发育、各地层厚度等信息,需要收集和整理地下水的相关资料,包括灌区水文地质报告、构造图、地质地貌图、水文地质剖面图、电子版地理底图、等高线图、含水层顶底板高程等值线图以及钻孔数据资料等。再结合水文地质条件对含水层资料进行整理和概化。利用GMS建立地下水三维可视化模型时,尤其是在大区域建模中,可能出现3类问题(张永波等,2007;孙红梅等,2008)。

1.由于钻孔分布不均匀而导致的地层缺失

在大区域建模中,由于研究区范围较大,各部分研究程度不同,一般会引起钻孔分布的不均匀。通过不均匀分布的钻孔资料建立水文地质结构模型,可能致使部分地层产生缺失,导致结构模型失真。另外,钻孔分布均匀程度是一个相对概念,对于地形平缓、地层结构相对简单的地区,少量钻孔基本可以比较清楚地反映地层结构;对于地形起伏较大、地层结构比较复杂、构造比较发育的地区,需要较多的有效钻孔,才可能准确揭示地层分布及构造发育状况,然而实际工作中完全实现是不可能的。对于此种问题,根据研究区的地质地貌图、构造分布图及前人绘制的剖面图,对已有的钻孔数据资料进行分析和整理,在具有控制点作用的位置可以适当虚拟部分钻孔数据或者各层面的高程数据,以准确反映该区域地层结构和构造。采用扩充后的钻孔数据资料建立水文地质结构模型,可以弥补由于钻孔资料缺乏而导致的部分地层的缺失。

2.由于钻孔不够深而引起的下伏地层抬升

在钻探工作中,往往有些钻孔深度不够,不能完整地揭露地层。根据这样的钻孔数据建立水文地质结构模型时,系统默认将钻孔底部的标高作为上一层的底部界面。这样就造成下伏地层的抬升。对于这种情况,根据前人绘制的地层等厚度线及剖面图,结合四周钻孔数据对该钻孔资料进行修正,修正后的钻孔资料可以比较准确地反映地层结构。采用修正后的数据资料建立水文地质结构模型,可以有效地控制下伏地层的抬升。

3.由于钻孔资料过细而引起的地层混杂

在野外纪录的钻孔资料中,局部有透镜体形成的地层,透镜体分布的连续性相对较差。采用过细的资料建模,计算机不能分辨透镜体及连续地层,容易出现地层混杂,即将某个钻孔的透镜体地层和另一个或其他几个钻孔的连续地层分界面相连接,导致生成错误的地层结构。对于这种情况,根据该区域剖面图整理资料时,将透镜体区分出来,忽略较小的透镜体,针对较大的透镜体则另外生成地层结构。

此外,在插值计算中,由于计算方法的不同,产生的结果也许会有很大差异,这需要在进行插值计算时,根据不同的具体条件选择适当的插值方法。

‘柒’ 基于分形理论的三维地形建模主要有哪些方法

(1) 地形三维模型

利用基础测绘数据 , 如带有高程值的数字线划图 ,建立地面高程模型 (DEM), 将地形的高低起伏完全的真实模拟出来 , 这里的地面高程模型可以按照要求制作不同比例尺;正射影像 (DOM)数据来源有多种方式 ,可以是不同分辨率的遥感影像, 也可以是高分辨率的航空影像, 甚至通过低空摄影及近景摄影得到的地貌数据 , 精度要求也是根据需求的不同选择不同分辨率的影像数据。按照统一的空间参考系 ,将正射影像叠加到地面高程模型上 , 形成表征地形地貌的三维模型。
(2) 现状建 (构)筑物三维模型
现状建(构 )筑物是城市三维仿真模型中最重要的组成部分,包括房屋、道路、人行天桥、桥梁、隧道、堤坝、公园、绿地、树木等重要地物要素 ,以及路灯、消火栓、井盖、公交车站等城市附属设施。这类三维模型的制作往往投入人力和物力最多 ,时间周期最长, 所以在开始这部分工作时 ,要根据实际需要,按照不同的精度要求选择不同的建模方式。对于要求不高或者不重要的建 (构)筑物 ,可以利用基础测绘数据成果进行批量建模 ,尤其是规则形状的建 (构 )物 , 甚至建 (构 )筑物顶端的纹理也可以采用高分辨的影像进行贴图;而对于不规则形状的或者需要重点表现的建 (构 )筑物, 亦采用交互式手工精细建模 ,这部分纹理通过实地拍摄,采用专业的图像处理软件进行处理后贴图 , 体现建(构)筑物模型的美观性、逼真性。
(3) 城市设计三维模型
这类三维模型的制作, 主要是满足城市规划设计、辅助城市规划管理需要 ,规划设计师在 AutoCAD或者 3Dmax等三维软件中进行设计 , 将设计成果加入本系统与现状三维模型融为一体 , 同时可以根据现状三维模型周围环境对全部规划模型或部分模型进行修改、调整、替换 , 或在三维仿真系统上重新生成新模型 , 包括设计和定义位置、朝向、形状、高度、外部色调和纹理等 , 这些修改调整需要在统一的空间参考系中依比例进行。

‘捌’ 地质体三维建模方法

在分析三维空间建模方面的国内外大量研究文献的基础上,目前主要有四种类型的建模方法:基于体的建模方法、基于面的建模方法、混合建模方法(表1-1)以及泛权建模方法。

表1-1 3D空间建模方法分类

1.基于体的建模方法

体模型基于3D空间的体元分割和真3D实体表达,体元的属性可以独立描述和存储,因而可以进行3D空间操作和分析。体元模型可以按体元的面数分为四面体(Tetrahedral)、六面体(Hexahedral)、棱柱体(Prismatic)和多面体(Polyhedral)等类型,也可以根据体元的规整性分为规则体元和不规则体元两个大类。建模方法如下:

(1)规则块体(Regular Block)建模;

(2)结构实体几何(CSG)建模;

(3)3D体素(Voxel)建模;

(4)八叉树(Octree)建模;

(5)针体(Needle)建模;

(6)四面体格网(TEN)建模;

(7)金字塔(Pyramid)模型;

(8)三棱柱(Tri-Prism,TP)建模;

(9)地质细胞(Geocellular)模型;

(10)不规则块体(Irregular Block)建模;

(11)实体(Solid)建模;

(12)3D Voronoi图模型;

(13)广义三棱柱(GTP)建模。

2.基于面的建模方法

基于面模型的建模方法侧重于3D空间实体的表面表示,如地形表面、地质层面、构筑物(建筑物)及地下工程的轮廓与空间框架。所模拟的表面可能是封闭的,也可能是非封闭的。基于采样点的TIN模型和基于数据内插的Grid模型通常用于非封闭表面模拟;而B-Rep模型和Wire Frame模型通常用于封闭表面或外部轮廓模拟。Section模型、Section-TIN混合模型及多层DEM模型通常用于地质建模。通过表面表示形成3D空间目标轮廓,其优点是便于显示和数据更新,不足之处由于缺少3D几何描述和内部属性记录而难以进行3D空间查询与分析。建模方法如下:

(1)TIN和Grid模型;

(2)边界表示(B-Rep)模型;

(3)线框(Wire Frame)模型;

(4)断面(Section)模型;

(5)断面-三角网混合模型;

(6)多层DEM建模。

3.混合建模方法

基于面模型的建模方法侧重于3D空间实体的表面表示,如地形表面、地质层面等,通过表面表示形成3D目标的空间轮廓,其优点是便于显示和数据更新,不足之处是难以进行空间分析。基于体模型的建模方法侧重于3D空间实体的边界与内部的整体表示,如地层、矿体、水体、建筑物等,通过对体的描述实现3D目标的空间表示,优点是易于进行空间操作和分析,但存储空间大,计算速度慢。混合模型的目的则是综合面模型和体模型的优点,以及综合规则体元与不规则体元的优点,取长补短。主要包括如下混合建模方法:

(1)TIN-CSG混合建模;

(2)TIN-Octree混合建模;

(3)Wire Frame-Block混合建模;

(4)Octree-TEN混合建模;

(5)GTP-TEN混合建模。

4.泛权建模方法

陈树铭认为地质三维领域中,地矿、石油的三维分析相对来说是比较简单的,相比之下工程地质、水文地质等的三维分析更复杂,比如说在地矿、石油领域应用克里格方法基本就可以分析,但是对于工程地质、水文地质分析来说,克里格方法基本是不可行的。他认为目前主要有三类地质三维重构算法,即剖面成面法、直接点面法,以及拓扑分析方法。在综合应用概率统计、模糊、神经网络、插值、积分等理论的基础上,构造了一种新算法(他称之为“泛权”算法),其核心思想就是能对任意M维的连续、非连续边界进行重构分析,并同时能耦合地模拟各种复杂背景因素的影响。

(1)剖面成面法。剖面成面法的基本思路是,在生成大量的地质剖面的基础上,再应用曲面构造法(趋势面法、DEM生成技术)来生成各个层面,进而来表达三维体。比如国外的三维地质分析软件GEOCOM就是采取此种思路的一个典型。具体的解决步骤如下:

①收集、整理原始地质资料,并进行柱状和综合分层;

②建立地质空间多参数数据库;

③根据以上资料,应用人工交互式的地质剖面生成软件平台,加上专家的人工干预生成各种各样的空间地质剖面;

④分别根据各已计算剖面的地层分布结果,加上专家的干预、分析参数的控制来生成各个地质曲面;

⑤建立地层空间曲面构架数据库;

⑥应用地质三维展示平台,基于地层空间曲面构架数据库、地质空间多参数数据库,来进行地质三维展示,三维切割分析、方量计算等功能。

(2)直接点面法。直接点面法的基本思路是,直接将原始的散状数据进行有效的分层,直接根据各个层面的标高,应用曲面构造法(趋势面法、DEM生成技术)来生成各个层面。比如国外的三维地质分析软件ROCKWARE就是采取此种思路的一个典型。其解决步骤基本同于剖面成面法,只是没有下文第3)步,但是地层曲面生成技术相对前者来说要更难一些。

(3)拓扑分析法。拓扑分析法的基本思路就是,基于各个层面的离散点,通过分析这些点的空间拓扑关系,构造地质体。目前来说进行拓扑分析基本采用六面体、四面体模型,或者是Delaunay四面体模型等。其与剖面成面法、直接点面法,在本质上没有什么区别,还是从离散的点出发去构造地质层面。

‘玖’ 三维建模方法

在三维地质体建模过程中,地表模型的构建依托于数字地形模型(DTM)的生成,地下模型的构建是首先生成各地质体的三维线框,之后连接成实体进行一定的布尔运算得到。

(1)数字地形模型

数字地形模型的生成是利用一个任意坐标系,对连续地面选择x、y、z坐标点进行的一个简单统计表示。或者说,DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

(2)三维线框模型

三维线框模型的构建主要是采用TIN技术(不规则三角网模型)中的Voronoi图与Delaunay三角形算法。其基本原理为:首先依据收集到的地质勘测等资料确定地质结构面的空间关系,利用空间求交得到地质结构缝合面;然后,为了确定各剖切面,剖切生成各地质结构面与建模范围边界面的交线;最后,利用Delaunay三角网建立地表、边界剖切面和底面的TIN模型,将各TIN模型拼合即可建立所需的三维地质模型。

TIN是表示数字高程模型(DEM)方法的一种,它的优点是既减少了规则格网方法带来的数据冗余,又在计算效率方面优于纯粹基于等高线的方法。由于地质体的复杂形态不是规则的几何体可以描述的,所以就需要一种更加灵活和简便的方法来建立复杂地质体,TIN正是基于这一需求提出的。这种表面模型扩展了计算机图形学中的模型,可以满足地质制图的基本要求,进而进行体积估算、切制剖面、表面渲染、三维显示等操作,是三维实体模型建立的基础。

(3)线框模型布尔运算

这种运算是在建立复杂地质体时主要对实体与实体或者实体与面之间的相交关系进行交、差、并等的运算,实现对不同实体的拼合或切割,从而得到所需的实体模型。在建模实际中,两个实体剖面之间是按照直线的方式连接三角网的,但是若遇到断层呈曲面或断层破碎带,断层体和地质体之间的吻合关系很难体现,所以为了建立更切合实际的地质体只有通过线框模型的布尔运算来实现。一般在建模过程中,按照三维软件所提供的基本布尔运算功能,对实体进行不同的布尔运算组合,即可以得到需要的地质实体。

‘拾’ 在三维建模环境中常用的创建三维实体的方法有哪些

一般只有NURBS和POLY两大类。
NURBS是用线条,通过挤压,放样,扫描之类的方法 来生成实体。
POLY是通过挤出,倒角之类的方法创建实体。

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