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摘要：用于VRMap平台的三维模型，可以采用3DS max制作，即通过运用拉伸和多边形等建模工具将二维平面图转换为三维立体图。文章重点介绍了建模过程中的优化技术和贴图制作过程。
关键词：3DS max；VRMap；虚拟现实；贴图
0 引言
VRMap是北京灵图软件技术有限公司的三维地理信息系统(GIS)平台软件，可以在三维地理信息系统与虚拟现实领域提供从底层引擎到专业应用的全面解决方案。目前VRMap已在数字城市、军事作战指挥、电子沙盘及地形仿真、智能大厦、房地产展示、水利与自然灾害等专题分析与仿真、遥感测绘与土地管理、环保、气象、地质、石油化工、文物保护、电信设备设施管理等领域获得广泛应用。
VRMap是专业的三维GIS平台软件，利用VRMap软件可以制作简单的三维模型，但对于复杂的、精确的建筑模型一般则采用3DS max建立。在考虑保证海量数据三维场景流畅浏览速度等因素的前提下，建立3DS max模型要符合一定的技术规范。
1 准备工作
1.1软硬件要求
(1)硬件要求
CPU：2.0G以上；内存：512M以上；显卡：支持director3D加速，显存128M以上。
(2)软件配置要求
3DS max 6.0(或3ds max 8.0)：单位设置：默认。驱动方式一般采用Direct3d；视图显示设置默认即可。
Photoshop cs软件的设置：在预置窗口中，图像插值方法选择：两次立方(较锐利)选项。
1.2资料准备
利用3DS max软件制作建筑模型所需的资料有：小区的二维矢量图，小区内各建筑物的外观数字摄影相片等。在收集了小区二维矢量图后，再到实地踏勘，利用数码相机对小区的外观及每一建筑物和标志性建筑进行拍照，并将影像数据储存到计算机中，以供贴纹理时使用。
1.3底图生成
将二维底图(DWG格式)用import命令导入到3DS max中(导入时会弹出对话框，一般选择默认设置)。需要将底图在视图中放大，用line工具重新绘制底图，再利用节点捕捉工具，便可快速建立二维模型(图1)。
2 立体模型制作
2.1立体模型的生成
将二维模型用Extrude命令向高拉伸，若提供了高度信息，则按实际高度拉伸，若没有提供高度信息，民房按每层3米，商铺按4米拉伸。商业楼和工业厂房按每层4米拉伸。其他模型的高度和位置还可以参考提供的平面图或影相估计制作。拉伸后的模型，通常采用多边形建模方法(convert to editable ploy)进一步进行修改。
2.2建模优化技术
建模过程中要遵守建模规范，进行优化。
(1)物体的段数设置要精简，在保证模型结构正确的情况下尽量优化。
弧形：直径0.5米以内的小于半圆的弧形，段数为3或4，更大的为5段。
圆：直径0.2米以内的1／4圆，段数为2；直径1米以内的1/4圆，段数为3；像楼体大小的1／4，圆，段数为5。
圆柱体：直径0.1～0.5米以内的圆柱体，边数为6，直径更小时边数为3或4(如铁杆或钢丝)。更大直径边数不能超过16(如柱体的楼)。
曲线：在画长的beizel曲线时，点与点直间不要太密，尽量均匀，因为均匀的曲线点更利于优化操作，然后根据物体尺寸情况设置曲线的步幅大小，一般为2-3。
(2)如遇两模型相接的情况，如水平相接或地面相接等，将看不见的接触面删除，做到无‘无效面’与‘无用面’。两个在一起形成共面或高度差很小的模型之间不要穿插。模型中无用的点、线要去掉。同一位置坐标值完全—致的点，必须合并为一个点。
(3)尽量不用布尔运算；不能用镜像复制物体，物体缩放不能出现负值。如必须用布尔、形体合并或切面时，要将无用边缘多出的点合并或去除。
(4)由于3DS max中偏离原心过远会导致捕捉、切割等命令的不精确执行，模型中会产生废点线面，所以需在原点附近制作模型，完成制作后再拖至准确的地理位置。
(5)模型的光滑组正确。可以在模型制作完毕后执行smooth命令。要保证模型的结构线正确。
基于以上二维模型所建立的三维立体图如图2所示。
3 立体图模型的贴图制作
建模之后的工作就是给模型贴图。贴图是物体材质表面的纹理，利用贴图可以不用增加模型的复杂程度就能突出表现对象的细节，他比基本材质更精细更真实。通过贴图可以增加模型的质感，完善模型的造型，使创建的三维场景更接近现实。
3.1材质窗口中的属性设置
VRMap引擎不支持3DS max材质的所有属性。材质类型只能是标准材质或者多维次物体材质。
在材质编辑窗口中，一般模型的材质不勾选双面。但对于带有透明贴图的单面物体必须选择双面，如栅栏、树木、花草等。Ambient和Diffuse默认灰色。如不作特别要求,Self-Illumination一般设为20～30。Specular Level和Glossiness在VRMAP中是隐藏属性，也就是说导入到VRMAP后将不可调节，必须前期在max中设置好。
材质的贴图参数Coordinates一栏中的参数都禁止改动。如想调整平铺，必须用UVW Map修改器。不能使用Crop-ping／placement中的apply选项。
3.2位图文件制作
从实地拍摄的数码相片中选取合适角度的照片在photo-shop中进行处理得到所需贴图单元。
(1)要去除透视角度，利用扭曲工具将图片处理成横平竖直。
(2)照片中混杂有其他的物体时(人、车、植物、电线杆、电线等)，在模型贴图中要全部处理干净。
(3)为保证贴图的逼真性，每张贴图要经过亮度，对比度，色相饱和度，色阶等调整。
(4)贴图像素数量为2的n次方，正方形或长方形排列均可，如256×512、128×128、512×256等。上限512×512，下限8×8范围内的贴图，清晰，表现内容真实，有层次。
(5)将文件按JPG格式保存。
3.8贴图制作
Bitmap是较为常用的一种贴图类型，一般用于diffuse和Opacity两个通道中。其中opacity通道用于设置镂空效果，所以只需提供一张黑白图片。
选择模型中贴图相同的面，在diffuse通道中调用经过处理的图片进行贴图。刚贴上的图片在这些面上是很不规则的，所以需要给这些面添加UVW贴图坐标修改器，在这个修改器中修改贴图的重复值、贴图的投影方式(通常采用face或box)。然后再将模型转换成可编辑多边形(convert to editable poly)。再为模型的其他面用同样的方法进行贴图。全部的面都要用贴图，即使是单色的面也不要用RGB值。要让相临两个面的贴图的窗缝、门缝、砖缝等对齐。
制作好贴图后的效果如图3所示。
4 结束语
经过以上流程，三维立体图基本形成，然后将文件保存。最好将模型文件和所有贴图文件放在同一个目录中。
三维立体图的应用非常广泛，可用于城市规划、小区管理、城市旅游等部门。例如：利用它作地理信息系统底层数据，用于实现三维仿真及属性查询等。随着地理信息技术和城市建设的发展，三维仿真技术越来越多地被应用于城市地理信息系统建设中。
关键词：3DS max；VRMap；虚拟现实；贴图
0 引言
VRMap是北京灵图软件技术有限公司的三维地理信息系统(GIS)平台软件，可以在三维地理信息系统与虚拟现实领域提供从底层引擎到专业应用的全面解决方案。目前VRMap已在数字城市、军事作战指挥、电子沙盘及地形仿真、智能大厦、房地产展示、水利与自然灾害等专题分析与仿真、遥感测绘与土地管理、环保、气象、地质、石油化工、文物保护、电信设备设施管理等领域获得广泛应用。
VRMap是专业的三维GIS平台软件，利用VRMap软件可以制作简单的三维模型，但对于复杂的、精确的建筑模型一般则采用3DS max建立。在考虑保证海量数据三维场景流畅浏览速度等因素的前提下，建立3DS max模型要符合一定的技术规范。
1 准备工作
1.1软硬件要求
(1)硬件要求
CPU：2.0G以上；内存：512M以上；显卡：支持director3D加速，显存128M以上。
(2)软件配置要求
3DS max 6.0(或3ds max 8.0)：单位设置：默认。驱动方式一般采用Direct3d；视图显示设置默认即可。
Photoshop cs软件的设置：在预置窗口中，图像插值方法选择：两次立方(较锐利)选项。
1.2资料准备
利用3DS max软件制作建筑模型所需的资料有：小区的二维矢量图，小区内各建筑物的外观数字摄影相片等。在收集了小区二维矢量图后，再到实地踏勘，利用数码相机对小区的外观及每一建筑物和标志性建筑进行拍照，并将影像数据储存到计算机中，以供贴纹理时使用。
1.3底图生成
将二维底图(DWG格式)用import命令导入到3DS max中(导入时会弹出对话框，一般选择默认设置)。需要将底图在视图中放大，用line工具重新绘制底图，再利用节点捕捉工具，便可快速建立二维模型(图1)。
2 立体模型制作
2.1立体模型的生成
将二维模型用Extrude命令向高拉伸，若提供了高度信息，则按实际高度拉伸，若没有提供高度信息，民房按每层3米，商铺按4米拉伸。商业楼和工业厂房按每层4米拉伸。其他模型的高度和位置还可以参考提供的平面图或影相估计制作。拉伸后的模型，通常采用多边形建模方法(convert to editable ploy)进一步进行修改。
2.2建模优化技术
建模过程中要遵守建模规范，进行优化。
(1)物体的段数设置要精简，在保证模型结构正确的情况下尽量优化。
弧形：直径0.5米以内的小于半圆的弧形，段数为3或4，更大的为5段。
圆：直径0.2米以内的1／4圆，段数为2；直径1米以内的1/4圆，段数为3；像楼体大小的1／4，圆，段数为5。
圆柱体：直径0.1～0.5米以内的圆柱体，边数为6，直径更小时边数为3或4(如铁杆或钢丝)。更大直径边数不能超过16(如柱体的楼)。
曲线：在画长的beizel曲线时，点与点直间不要太密，尽量均匀，因为均匀的曲线点更利于优化操作，然后根据物体尺寸情况设置曲线的步幅大小，一般为2-3。
(2)如遇两模型相接的情况，如水平相接或地面相接等，将看不见的接触面删除，做到无‘无效面’与‘无用面’。两个在一起形成共面或高度差很小的模型之间不要穿插。模型中无用的点、线要去掉。同一位置坐标值完全—致的点，必须合并为一个点。
(3)尽量不用布尔运算；不能用镜像复制物体，物体缩放不能出现负值。如必须用布尔、形体合并或切面时，要将无用边缘多出的点合并或去除。
(4)由于3DS max中偏离原心过远会导致捕捉、切割等命令的不精确执行，模型中会产生废点线面，所以需在原点附近制作模型，完成制作后再拖至准确的地理位置。
(5)模型的光滑组正确。可以在模型制作完毕后执行smooth命令。要保证模型的结构线正确。
基于以上二维模型所建立的三维立体图如图2所示。
3 立体图模型的贴图制作
建模之后的工作就是给模型贴图。贴图是物体材质表面的纹理，利用贴图可以不用增加模型的复杂程度就能突出表现对象的细节，他比基本材质更精细更真实。通过贴图可以增加模型的质感，完善模型的造型，使创建的三维场景更接近现实。
3.1材质窗口中的属性设置
VRMap引擎不支持3DS max材质的所有属性。材质类型只能是标准材质或者多维次物体材质。
在材质编辑窗口中，一般模型的材质不勾选双面。但对于带有透明贴图的单面物体必须选择双面，如栅栏、树木、花草等。Ambient和Diffuse默认灰色。如不作特别要求,Self-Illumination一般设为20～30。Specular Level和Glossiness在VRMAP中是隐藏属性，也就是说导入到VRMAP后将不可调节，必须前期在max中设置好。
材质的贴图参数Coordinates一栏中的参数都禁止改动。如想调整平铺，必须用UVW Map修改器。不能使用Crop-ping／placement中的apply选项。
3.2位图文件制作
从实地拍摄的数码相片中选取合适角度的照片在photo-shop中进行处理得到所需贴图单元。
(1)要去除透视角度，利用扭曲工具将图片处理成横平竖直。
(2)照片中混杂有其他的物体时(人、车、植物、电线杆、电线等)，在模型贴图中要全部处理干净。
(3)为保证贴图的逼真性，每张贴图要经过亮度，对比度，色相饱和度，色阶等调整。
(4)贴图像素数量为2的n次方，正方形或长方形排列均可，如256×512、128×128、512×256等。上限512×512，下限8×8范围内的贴图，清晰，表现内容真实，有层次。
(5)将文件按JPG格式保存。
3.8贴图制作
Bitmap是较为常用的一种贴图类型，一般用于diffuse和Opacity两个通道中。其中opacity通道用于设置镂空效果，所以只需提供一张黑白图片。
选择模型中贴图相同的面，在diffuse通道中调用经过处理的图片进行贴图。刚贴上的图片在这些面上是很不规则的，所以需要给这些面添加UVW贴图坐标修改器，在这个修改器中修改贴图的重复值、贴图的投影方式(通常采用face或box)。然后再将模型转换成可编辑多边形(convert to editable poly)。再为模型的其他面用同样的方法进行贴图。全部的面都要用贴图，即使是单色的面也不要用RGB值。要让相临两个面的贴图的窗缝、门缝、砖缝等对齐。
制作好贴图后的效果如图3所示。
4 结束语
经过以上流程，三维立体图基本形成，然后将文件保存。最好将模型文件和所有贴图文件放在同一个目录中。
三维立体图的应用非常广泛，可用于城市规划、小区管理、城市旅游等部门。例如：利用它作地理信息系统底层数据，用于实现三维仿真及属性查询等。随着地理信息技术和城市建设的发展，三维仿真技术越来越多地被应用于城市地理信息系统建设中。