利用虚拟现实技术对虚拟综合训练场场景的三维重建

(1)静态实体建模。静态实体主要有固定的训练器材设施、道路、树木、建筑物等。由于训练场内的训练设施数量比较多．所要建模的数据量比较大．不可能把所有模型都放在整个训练场场景中进行建模．因此可以单独地制作每一个训练器材。最后将所有模型集成为整个训练场场景。

　　对于单一的固定训练器材 ．可以将训练器材进行结构分解 ，运用 Creator的多种几何工具进行构建，再进行组合。形成完整的单一实体。

　　由于训练场周边的建筑物相对较少 ．形状都较为规则 ．因此可以简单地进行几何建模并贴上纹理。Creator中的布告板 ．可以使模型在仿真过程 中始终保持面对视点．通常用于创建场景中类似路灯或者树木等具有对称性的实体。方法是将表示物体的透明纹理贴到模型表面．然后在运行时，模型会自动旋转 ，始终面向视点。我们可以运用这种方法来实现训练场中树木 、路灯等模型的建模 ，从而减少模型中多边形的数量．提高仿真效率。

　　根据实时漫游特性的需要．我们可以选择圆柱面和半球面模型对天空进行建模，并用纹理映射的方法体现天空背景。

　　(2)动态实体建模。训练场中的红旗属于动态实体，利用Creator对其进行建模主要是通过切换纹理来实现的。以在风中飘扬的红旗为例．首先利用 Photoshop对红旗的纹理进行处理 ．确定几张要循环显示的图片。在根节点下建立几个子节点．每个子节点建立一个 面，将处理好的红旗纹理贴上每个面 ．设置每张图片轮流显示的时间，最后隐藏除第一个子节点以外的其它节点。这样。一个迎风飘扬的红旗就完成了。

　　2．3 优化模型数据库

　　使用 Creator建模的最终 目的是为了在仿真程序中使用。在不影响场景真实感的前提下．为了保持程序运行的平滑性，提高系统运行的实时性．在制作模型的后期要尽可能的对模型进行优化处理。在构建虚拟训练场景的过程中。主要采用以下优化方法：

　　(1)删除不必要的多边形。我们可以通过删除在视锥体中看不到的多边形来减少多边形的数量．这些多边形包括模型内部的多边形、其它多边形后面隐藏的细节多边形、模型底面的多边形等

　(2)使用多层次细节模型。在不影响模型逼真性的情况下合理设置 LOD的层数 、每个层次间的切换距离、纹理的大小精细程度等，虽然会增加一些工作量 ，但却节省了系统资源，提高了系统运行速度。

　　(3)采用实例化的方法对模型进行处理。通常应用于表示三维场景数据库中多次重复出现的对象实体．例如道路两旁的树木。实例化模型的优点主要体现在能够显著节省磁盘空间便于创建、编辑和修改模型。

　　3 场景漫游

　　所有的训练场场景模型建立完成后．需要进一步对模型进行驱动 ．实现场景的实时漫游功能。首先 ，要设置 LvnX参数 。对观察者、运动方式 、环境特效等功能模块进行初步的设置。具体方法是：在 Scenes中设置为一个观察者所能看到的所有对象模型：在 Observers中设置观察者 ；在 Motion Model中为观察者设 置运动方式 ；在 Environments和 Environment Effects中设置天空和云的效果 。然后在系统中设置两种碰撞检测：一是与地面的碰撞检测．使观察者始终随着地形的变化而改变视点的高度 ：二是与训练设施和建筑物的碰撞检测，避免观察者穿墙而过的情况。

　　在 vega中可以采用键盘控制漫游和固定路径 自动漫游本文主要是采用键盘控制漫游。具体来说．是在Vega中的Motion Models面板选择Drive运动模式。最后需要生成可执行文件，可在 VC中激活其函数库。

　　4 结束语

　　本文利用虚拟现实技术进行了虚拟综合训练场场景的三维重建 ，运用 Creator建立起 了各种逼真的训练设施 、环境 、地貌等模型．同时对模型进行了优化。然后利用 Vega工具开发了漫游功能．基本上完成了虚拟训练场的重建．并能与之进行自然 、三维可视的交互，具有真正的沉浸感。虚拟综合训练场的实现。为建立其它形式的训练场景提供 了一种可行性的方法 。具有一定的应用价值