浅谈三维技术的应用

摘 要：三维立体性，简直让人触手可及，呼之欲出的立体逼真感，给人们带来强烈的视觉冲击，越来越广泛的应用在各行各业中。本文主要从三维媒体，3D打印，三维软件，三维测量四个方面介绍。

关键词：三维技术；三维媒体；3D打印；三维软件；三维测量：应用

三维，也叫3-dimension，三维是由一维和二维所组成的，二维即只存在两个方向的交错，将一个二维和一个一维叠合在一起就得到了三维。三维由空间坐标轴的三个轴组成，即x轴、y轴、z轴，其中x表示左右空间，y表示上下空间，z表示前后空间，这样就形成了人的视觉立体感。物理上的三维一般指长、宽、高。三维最大的特点是具有立体性，简直让人触手可及，呼之欲出的立体逼真感，给人们带来强烈的视觉冲击，让人流连忘返、不忍离去，给人眼很大的视觉冲击力。由此掀起了一股三维风暴，冲击着全球的各行各业。主要表现在三维媒体，三维打印，三维软件，三维测量等方面。

随着全球传媒事业的发展，三维媒体技术发展逐渐成熟，人们的生活越来越离不开它。三位媒体技术的表现形势多样，主要以三维动画，三维广告，三维虚拟等方面。三维动画，，是随着计算机软硬件技术的发展而产生的一门新兴技术。该软件首先在计算机中建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型覆上特定的材質，并打上灯光，让计算机自动运算，生成最后的画面。由于三维动画的精确性、真实性和无限可操作性，被广泛应用于医学、教育、军事、娱乐等诸多领域。

相对于实拍广告，三维广告能够完成实拍不能完成的镜头，制作不受天气季节等因素影响对制作人员的技术要求较高可修改性较强，可以实拍有危险性的镜头，画面表现力没有摄影设备的物理限制。在众多的广告公司，广告装饰部，电脑图像设计室等等的行业中，有常见的产品包装设计、企业形象设计、灯箱招牌广告项目。广告市场的新媒体、新视野、新潮流 立体广告及动画广告的出现将是广告行业最为亮丽的风景线，为企业宣传提供新的视野，也为广告公司提供新的商业机会。立体视觉的广告画面简直让人触手可及；呼之欲出的立体逼真感，给人们带来强烈的视觉冲击，让人流连忘返、不忍离去的广告效应。

三维虚拟英文名为Virtual Reality，简称VR技术。虚拟现实的最大特点是用户可以与虚拟环境进行人机交互，将被动式观看变成更逼真地体验互动，应用在房地产领域的“售楼宝”.360度实景、虚拟漫游技术已在网上看房、房产建筑动画片、虚拟楼盘电子楼书、虚拟现实演播室、虚拟现实舞台、虚拟场景、虚拟写字楼、虚拟营业厅、虚拟商业空间、三维虚拟选房、虚拟酒店、虚拟现实环境表现等诸多项目中采用。

随着3D打印机技术的进一步成熟，3D打印已经成为一种潮流，并开始广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间。3D 打印机可以用各种原料打印三维模型，使用3D 辅助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜，之后通过相关公司生产3D打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如、塑料、甚至是人体器官，不同的打印机厂商所提供的打印材质不同，打印的原料可以是有机或者无机的材料。

当前常用三维软件应用很多，不同行业有不同的软件，各种三维软件各有所长可根据工作需要选择。使用 Think Design，你可以自由发挥你的创造力和想象力从事流行的超现代造型设计。Think Design 是一款旗舰 CAD 产品，定位于需要 3D 设计、加强的零件建模、2D/3D 透视、全功能的 2D 矢量绘图能力的中型制造商。集成零件装配表，增强的大型装配管理工具和产品生命周期工具。Maya是一个包含了许多各种内容的巨大的软件程序。Maya的工作流程非常得直截了当，与其它的三维程序也没有太大的区别。只需要熟悉一至两个星期，你就会适应Maya的工作环境，因而可以更深一步的探究Maya的各种高级功能，比如节点结构和Mel脚本等。Softimage/XSI是一款巨型软件。它更适合那些团队合作式的制作环境，而不是那些个人艺术家。XSI将电脑的三维动画虚拟能力推向了极至，是最佳的动画工具，是制作电影，广告，3D，建筑表现等方面的强力工具。Blender是一款开源免费的跨平台全能三维动画制作软件，提供从建模、动画、材质、渲染、到音频处理、视频剪辑等一系列动画短片制作解决方案，其内置绿屏抠像、摄像机反向跟踪、遮罩处理、后期结点合成等高级影视解决方案。同时还内置有卡通描边（Free Style）和基于 GPU 技术 Cycles 渲染器。

三维测量在全球的国民经济发展中的作用越来越大，表现在三维激光扫描技术、三维尺寸技术、3D图像测量技术等。三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段，为信息数字化发展提供了必要的生存条件。随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格的逐步下降，它在测绘领域成为研究的热点，应用领域不断扩展，逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。激光三维扫描技术目前已被应用于工程测量领域，与传统测绘方法相比，其数据具有立体、精准、高密度的特点，同时测量过程高效、安全，测绘数据经处理后可导入 BIM 工程设计软件。因此可预见对具有一定复杂度或对其测量具有一定危险性的既有建筑，在改造前使用激光三维扫描技术对其进行测量，将成为工程行业的趋势。三维尺寸测量技术是现代制造业的关键基础技术之一，尤其是汽车制造行业，从冲压模具到焊装夹具直至最终产品的检测，都离不开三维尺寸测量技术，随着计算机视觉技术的不断发展，立体视觉技术得到了越来越广泛的应用，在立体视觉中，最重要的就是基于双目立体视觉原理的三维立体重建，其机理类似于人眼的视觉机制，首先由1个摄像机从不同的角度获取周围景物的两幅数字图像，然后由计算机重建周围景物的三维形状与位置。3D图像测量技术，简而言之，即可分为输入、处理、输出三部分的研究：将现实的各种信息通过传感器等设备转化成图像数据；通过模式识别、图像处理等方式提取出其中的有用信息；最后将输出的结果通过3DCG、3DTV等方式直观表现出来。

三维技术在现今社会发展有着无可比拟的优势，通过它可以快速获取并制作复杂目标体的三维信息。从目前三维技术的发展现状看，其应用前景广阔，但同时对其也要有客观的认识，不可将其作用无限放大，毕竟它只是一种先进的工具，对三维动画设计、三维产品制作三维软件开发及三维空间信息获取的才是最终目的，而这一步还是需要依靠人的智慧以及其它科学技术知识的支持。

参考文献

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2.王雪莹.D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企事业，2012，（09）

3.徐英卓.基于B/S的教学资源库模型的研究.电化教育研究，2003年7月. [6]

4.花向红.马立广.地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉：武汉大学，2005

作者简介

贺玉芳（1994-），女，汉，陕西省榆林市，本科，长安大学。