三维虚拟现实技术在殷商妇好形象复原中的应用研究

摘要

漫长的历史过程中，中华民族创造了灿烂的古代文明，留存有众多历史文化遗产资源，这些宝贵的文化遗产资源是我国历朝历代人民的伟大创造,是精神和聪明才智的集中体现，同时也是整理、研究、解读、传承我国文化、科技、艺术发展非常之重要的实物资料。然而如何才能使这些珍贵文化遗产资源合理有效保护并将其长久的留存，同时使这些具有中华民族独特文化、艺术、科技瑰宝的资源，更好的向大众展示其蕴含的无穷价值，是文化遗产资源保护领域亟待解决的重大课题。
　　在计算机软硬件技术不断发展的今天，利用数字方式对文化资源进行复原与再现，利用虚拟交互，借助网络优势对公众进行展示。在展示、传承历史文化资源的同时，还达到了更长久的合理保护与利用。经过实地素材摄影采集、三维建模搭建，实现了文物影像的三维建模设计复原，利用3D互动虚拟技术将文化资源制作成一套细致、全面、准确、生动的演示交互，对历史文化资源的保护、利用具有重要的现实意义。
　　本课题主要研究虚拟现实技术在古代人物形象数字化建模复原及演示系统的设计与开发。具体以殷商妇好形象的三维虚拟现实演示系统为例，同时设计研制了妇好形象的三维虚拟演示系统原形。
　　本文首先阐述了虚拟现实技术在文博展览中的发展现状、应用前景以及相关理论知识原理，为系统的设计奠定理论基础；其次，探讨了虚拟现实系统的开发方法，具体包括开发平台的选择、制作软件的选择、建模方法的选择、系统的开发流程。最终确定以非编程方式，在3ds max建模软件环境进行建模设计与纹理烘培，使用ZBRUSH软件环境进行纹理映射，并通过photoshop图像环境软件进行图象纹理的修补处理，在virtools交互环境中完成交互设定的技术路线；第三，依据系统的开发流程，研究了模型的建构、UV技术以及烘焙技术，在photoshop中修善人物材质纹理与青铜铠甲材质纹理，生成实现妇好形象三维建模的形象复原，并在virtools中完成了演示交互的设计。综合个环节流程工作，设计了殷商妇好形象的三维虚拟现实演示系统，并发布为web格式。
　　研制成果表明：在妇好人物形象的仿真度以及交互的灵活性方面有待完善，在实现对保护妇好形象在三维虚拟现实展示技术的应用方面，是一次较成功的技术性探索，为今后殷商文化遗产的数字化保护工作提供借鉴性的预期效果，具有较好的研究意义与应用价值的。

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第一章 绪论

1.1选题背景和动机

1.2 研究现状及问题提出

1.3 研究价值及意义

1.4 研究方法与论文构架

第二章 虚拟现实概况

2.1虚拟现实技术基本概述

2.2虚拟现实技术的特性

2.3虚拟现实系统分类

2.4虚拟现实技术与其他技术

第三章 殷商妇好形象的三维虚拟现实系统设计方案与关键技术研究

3.1系统平台与虚拟交互开发工具软件的选择

3.2 建模实现技术的类型对比研究与选择

3.3系统开发环境与流程的制定

3.4三维虚拟现实制作中所使用的软件功能特点

3.5关键技术研究

第四章 殷商妇好形象的三维虚拟现实系统的设计与实现

4.1 殷商妇好虚拟形象的三维建模环境设置

4.2 虚拟殷商妇好形象头部建模搭建

4.3虚拟殷商妇好形象头发建模搭建

4.4虚拟殷商妇好形象服饰铠甲建模搭建

4.5 铠甲模型UV贴图坐标的制作

4.6 殷商妇好虚拟形象的材质纹理制作与映射

4.7殷商妇好形象虚拟三维系统的交互功能的设定

4.8 殷商妇好形象虚拟三维系统的发布

第五章 总结与展望

5.1总结与回顾

5.2未来工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果