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【摘要】随着社会的发展和计算技术的不断进步，计算机三维虚拟技术也得到了前所未有的进步。计算机三维虚拟技术主要是通过模拟真实和想象的世界，然后应用在实际工作中的技术。建筑改造过程中会遇到各种各样的问题，计算机三维虚拟技术能够很好地解决这些问题，真实感觉到改造之后的现场情况。
【关键词】计算机;三维虚拟技术;建筑改造;应用研究
[Abstract] with the development of society and computer technology, computer three-dimensional virtual technology has been hitherto unknown progress. Computer 3D virtual technology is mainly through the simulation of the real and the imaginary world, and then in the practical work application technology. Renovation process will encounter a variety of problems, computer 3D virtual technology can solve these problems well, true feeling to the scene after the transformation of the situation.
[keyword] computer; virtual technology; construction; Application Research
中图分类号：F224-39文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
计算机三维虚拟技术应用计算机技术，采用现代高新科技，尽可能模仿还原现实真实情况，实现虚拟和真实之间的切换。随着时间推移，我国早期建立的建筑已经进入了“老年期”，旧建筑改造已经迫在眉睫，为了保证改造之后的效果能够满足要求，可以使用先进的计算机三维虚拟技术先进行必要的“仿真”，然后根据虚拟情况进行实际改造[1]。笔者根据多年的实际工作经验，首先讲述了计算机三维虚拟技术的原理，然后讲述了计算机三维虚拟技术对于建筑改造的意义，最后具体叙述了计算机三维虚拟技术的实现步骤和不足之处，具有一定实际参考意义和借鉴价值。
计算机三维虚拟技术原理
计算机三维虚拟技术是利用先进的计算机技术，模拟真实的三维环境，实现对周围环境的“仿真”，让信息表达的更直观，信息传递的更加高效，生成视觉、触觉、听觉的虚拟环境，达到用户不在现场，但可以感受现场环境的效果。为了保证三维几何图形能够快速有效的生成，实现真实情况，要保证图片刷新大于15帧/秒[2]。计算机三维虚拟技术的主要分为以下几个步骤：对场景进行分块、可见消隐和层次细节管理。
建筑改造工程量巨大，场景居多，所以应该将复杂的场景进行必要的分割。场景分割的主要目的是保证人员身处其中的时候，能够保证其他场景处于不可见的状态，有效降低场景复杂度；可见消隐的作用是消除其他场景，只显示用户当前可见场景，消除不必要的视觉干扰。其主要核心是消除不可见图片，降低多边形数目是主要的算法，也可以采用不同的这挡土来加速不可见物体的消隐。细节层次管理技术是通过采用不相同的实体模型庙会图像，并且通过仿真技术实现不同模型之间的切换，实现场景变化，降低场景复杂度。细节层次模型根据视点变化的不同实现切换功能。粗略的明星适合物体视点较远的情况，细致的模型适合物体视点较近的情况[3]。另外，纹理映射可以很好的简化建筑物模型，实现真实情况的三维虚拟技术。
计算机三维虚拟技术对于建筑改造的意义
计算机三维虚拟技术能够实现仿真过程的技术交互，完成基本的虚拟环境任务交互，实现直接和虚拟控制技术。在建筑改造过程中，计算机三维虚拟技术已经得到了广泛的应用。与之平面效果图相比，计算机三维虚拟技术能够实现建筑物的三维环境展现，通过各个角度进行审视和欣赏建筑物改造的效果图，了解建筑改造最终效果。
当前的建筑改造效果图，通常是对一些“冰冷“的数据进行简单处理，利用3D技术进行绘制的。计算机三维虚拟技术为用户提供了一种新型的交互式平台，最大限度吸引客户。提供传统效果图所不能提供难以比拟的信息交流方式，亲身体现建筑改造的结构，减少不必要的资金投入，节约资源，提高经济效益和社会效益。具体实例如下图所示。
图1 计算机三维虚拟技术实物图
计算机三维虚拟技术比效果图展现的效果更加形象完整，同时也更加生动。人們可以在建筑物还没有改造完成的时候就直接的感受建筑物现实效果，最大限度的扩展建筑物空间。同时，也能够为建筑物改造提供更加有效的设计思路和设计方案。通过不同方案的对比，建筑改造人员可以选取最为有效合理的设计方案。
4.计算机三维虚拟技术在建筑改造中的实现步骤
实现计算机三维虚拟技术在建筑改造中的应用一定要按照必要的步骤，明确各种参数的设置和技术路线，最高效率的实现三维技术，为建筑改造提供最有效的帮助，最大限度减少资金投入，提高工作效率。建筑改造实现的主要步骤：
图1 计算机三维技术在建筑改造中的实现步骤
4.1收集数据，绘制概念草图
确定改造方案主要是收集大量的数据资料，做到“胸有成竹”，并且确定改造方案，实现概念草图的整体设计，绘制概念图，规划处理建筑改造的每一个场景。概念草图的设计主要是为下一步工作进行必要的准备，为实现技术细化工作提供参照。为了保证建筑物搜集的数据准确而且精确，我们可以采用新型技术，比如GoogleEarth，采用卫星定位技术判读数据，并且进行数据解析。如果有需要，还可以直接进行实地测量，比如房子的结构、地形和建筑物之间距离。
4.2绘制平面图和建筑轴测图
收集到精确数据之后，设计者可以根据数据绘制建筑物原有CAD平面图，并且应该在原有的地址上面进行规划改造，设计详细的平面布局图，并且对一些重要的局部进行设计规划。设计好平面图以后，可以向相关部门索取建筑物的必要技术和参数资料，根据实际建筑高程确定建筑物的轴测图，实现整个过程的完全设计。
4.3创建三维模型，设计镜头动画
实现平面图和建筑轴测图的设计以后，便是设计直观的三维效果图，前面采集到的数据应该作为主要参数依据。设计镜头动画最主要的是设计虚拟的游历路线已达到最真实生动地三维效果，为了选取最优路线，可以将空中鸟瞰图归纳到游历路线图中来，是观光者有一种身临其境的真实感。通过三维动画的设计，我们不仅可以看到整体的改造效果，还可以进行细节方面的规划设计，为建筑改造提供更加合理科学的三维设计方案。另外，可以根据实际不同方案设计切换各种不同三维改造效果图，进一步进行方案选取，实时修改方案。
4.4后期制作和审查修改
后期制作主要指的是灯光材料设置和贴图设计，对整个设计进行渲染和输出，实现动画剪辑的合成和配音解说词，其中配音应该根据实际情况进行选取，比如居住房屋的改造，三维虚拟技术中的配音应该欢快清晰。虚拟技术在实现技术的同时，应该注重艺术性，展现建筑内部场景，给人真实生动的虚拟场景，让整个建筑改造效果出现真实感和美感，增强整个设计的表现能力。
计算机三维技术应该很好的表现整体协调性，将光线和色彩利用到极致。由于三维技术的复杂性，后期制作的时候应该参考技术人员和艺术人员的建议，在保证技术性的基础上提高艺术表现能力。
我国已经颁布了不少关于三维技术方面的相关文献和法律，所以三维技术的后期审核必须保证满足相关资料文献的要求，在满足展示效果的基础上，尽量减少工作量，实现“恰到好处”的效果，避免出现“过犹不及”的情况。
5.计算机三维虚拟技术在建筑改造中的不足
计算机三维技术数据采集和处理量巨大，当前科学技术发展的水平有限，并不能大面积广泛应用。由于建筑改造中会出现多种改造方案或者虚拟效果要求较高，数据处理量进一步加大。计算机三维技术的实现对计算机硬件要求较高，不仅要有较大的数据存储空间，而且要有较快的数据处理能力，对图片处理能力较强，计算机的中央处理其和显卡都应该拥有极高配置参数。计算三维虚拟技术相关软件发展不够完善，相关标准规范还不是很完善，当前社会上出现的三维技术之间不能够很好兼容，或者在使用之前要安装大量插件。设计工作者各自为战，为了利益不顾使用者的要求，造成技术混乱的情况。
6.结语
计算机虚拟三维技术在建筑改造中的应用前景十分光明，三维技术能够更直接的展现建筑改造的效果图，实现真实世界的模拟仿真，产生立体效果图，为建筑改造提供技术支持，减少资金投入，实现经济效益和社会效益的“双赢”。
【参考文献】
[1] 田胜利,徐东强,葛修润. 弹簧管式压力表在使用过程中有关问题的探讨[J].河南城建高等专科学校学报2012,3:49-53.
[2] 吕刚, 浅谈弹簧管(精密)压力表误差产生的因素及有关注意事项[J]计测技术.2008,11:3-4.
[3] 彭虹, 弹簧管式压力表的使用、维修与检定[J].散装水泥.2010(2):41-43.
【关键词】计算机;三维虚拟技术;建筑改造;应用研究
[Abstract] with the development of society and computer technology, computer three-dimensional virtual technology has been hitherto unknown progress. Computer 3D virtual technology is mainly through the simulation of the real and the imaginary world, and then in the practical work application technology. Renovation process will encounter a variety of problems, computer 3D virtual technology can solve these problems well, true feeling to the scene after the transformation of the situation.
[keyword] computer; virtual technology; construction; Application Research
中图分类号：F224-39文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
计算机三维虚拟技术应用计算机技术，采用现代高新科技，尽可能模仿还原现实真实情况，实现虚拟和真实之间的切换。随着时间推移，我国早期建立的建筑已经进入了“老年期”，旧建筑改造已经迫在眉睫，为了保证改造之后的效果能够满足要求，可以使用先进的计算机三维虚拟技术先进行必要的“仿真”，然后根据虚拟情况进行实际改造[1]。笔者根据多年的实际工作经验，首先讲述了计算机三维虚拟技术的原理，然后讲述了计算机三维虚拟技术对于建筑改造的意义，最后具体叙述了计算机三维虚拟技术的实现步骤和不足之处，具有一定实际参考意义和借鉴价值。
计算机三维虚拟技术原理
计算机三维虚拟技术是利用先进的计算机技术，模拟真实的三维环境，实现对周围环境的“仿真”，让信息表达的更直观，信息传递的更加高效，生成视觉、触觉、听觉的虚拟环境，达到用户不在现场，但可以感受现场环境的效果。为了保证三维几何图形能够快速有效的生成，实现真实情况，要保证图片刷新大于15帧/秒[2]。计算机三维虚拟技术的主要分为以下几个步骤：对场景进行分块、可见消隐和层次细节管理。
建筑改造工程量巨大，场景居多，所以应该将复杂的场景进行必要的分割。场景分割的主要目的是保证人员身处其中的时候，能够保证其他场景处于不可见的状态，有效降低场景复杂度；可见消隐的作用是消除其他场景，只显示用户当前可见场景，消除不必要的视觉干扰。其主要核心是消除不可见图片，降低多边形数目是主要的算法，也可以采用不同的这挡土来加速不可见物体的消隐。细节层次管理技术是通过采用不相同的实体模型庙会图像，并且通过仿真技术实现不同模型之间的切换，实现场景变化，降低场景复杂度。细节层次模型根据视点变化的不同实现切换功能。粗略的明星适合物体视点较远的情况，细致的模型适合物体视点较近的情况[3]。另外，纹理映射可以很好的简化建筑物模型，实现真实情况的三维虚拟技术。
计算机三维虚拟技术对于建筑改造的意义
计算机三维虚拟技术能够实现仿真过程的技术交互，完成基本的虚拟环境任务交互，实现直接和虚拟控制技术。在建筑改造过程中，计算机三维虚拟技术已经得到了广泛的应用。与之平面效果图相比，计算机三维虚拟技术能够实现建筑物的三维环境展现，通过各个角度进行审视和欣赏建筑物改造的效果图，了解建筑改造最终效果。
当前的建筑改造效果图，通常是对一些“冰冷“的数据进行简单处理，利用3D技术进行绘制的。计算机三维虚拟技术为用户提供了一种新型的交互式平台，最大限度吸引客户。提供传统效果图所不能提供难以比拟的信息交流方式，亲身体现建筑改造的结构，减少不必要的资金投入，节约资源，提高经济效益和社会效益。具体实例如下图所示。
图1 计算机三维虚拟技术实物图
计算机三维虚拟技术比效果图展现的效果更加形象完整，同时也更加生动。人們可以在建筑物还没有改造完成的时候就直接的感受建筑物现实效果，最大限度的扩展建筑物空间。同时，也能够为建筑物改造提供更加有效的设计思路和设计方案。通过不同方案的对比，建筑改造人员可以选取最为有效合理的设计方案。
4.计算机三维虚拟技术在建筑改造中的实现步骤
实现计算机三维虚拟技术在建筑改造中的应用一定要按照必要的步骤，明确各种参数的设置和技术路线，最高效率的实现三维技术，为建筑改造提供最有效的帮助，最大限度减少资金投入，提高工作效率。建筑改造实现的主要步骤：
图1 计算机三维技术在建筑改造中的实现步骤
4.1收集数据，绘制概念草图
确定改造方案主要是收集大量的数据资料，做到“胸有成竹”，并且确定改造方案，实现概念草图的整体设计，绘制概念图，规划处理建筑改造的每一个场景。概念草图的设计主要是为下一步工作进行必要的准备，为实现技术细化工作提供参照。为了保证建筑物搜集的数据准确而且精确，我们可以采用新型技术，比如GoogleEarth，采用卫星定位技术判读数据，并且进行数据解析。如果有需要，还可以直接进行实地测量，比如房子的结构、地形和建筑物之间距离。
4.2绘制平面图和建筑轴测图
收集到精确数据之后，设计者可以根据数据绘制建筑物原有CAD平面图，并且应该在原有的地址上面进行规划改造，设计详细的平面布局图，并且对一些重要的局部进行设计规划。设计好平面图以后，可以向相关部门索取建筑物的必要技术和参数资料，根据实际建筑高程确定建筑物的轴测图，实现整个过程的完全设计。
4.3创建三维模型，设计镜头动画
实现平面图和建筑轴测图的设计以后，便是设计直观的三维效果图，前面采集到的数据应该作为主要参数依据。设计镜头动画最主要的是设计虚拟的游历路线已达到最真实生动地三维效果，为了选取最优路线，可以将空中鸟瞰图归纳到游历路线图中来，是观光者有一种身临其境的真实感。通过三维动画的设计，我们不仅可以看到整体的改造效果，还可以进行细节方面的规划设计，为建筑改造提供更加合理科学的三维设计方案。另外，可以根据实际不同方案设计切换各种不同三维改造效果图，进一步进行方案选取，实时修改方案。
4.4后期制作和审查修改
后期制作主要指的是灯光材料设置和贴图设计，对整个设计进行渲染和输出，实现动画剪辑的合成和配音解说词，其中配音应该根据实际情况进行选取，比如居住房屋的改造，三维虚拟技术中的配音应该欢快清晰。虚拟技术在实现技术的同时，应该注重艺术性，展现建筑内部场景，给人真实生动的虚拟场景，让整个建筑改造效果出现真实感和美感，增强整个设计的表现能力。
计算机三维技术应该很好的表现整体协调性，将光线和色彩利用到极致。由于三维技术的复杂性，后期制作的时候应该参考技术人员和艺术人员的建议，在保证技术性的基础上提高艺术表现能力。
我国已经颁布了不少关于三维技术方面的相关文献和法律，所以三维技术的后期审核必须保证满足相关资料文献的要求，在满足展示效果的基础上，尽量减少工作量，实现“恰到好处”的效果，避免出现“过犹不及”的情况。
5.计算机三维虚拟技术在建筑改造中的不足
计算机三维技术数据采集和处理量巨大，当前科学技术发展的水平有限，并不能大面积广泛应用。由于建筑改造中会出现多种改造方案或者虚拟效果要求较高，数据处理量进一步加大。计算机三维技术的实现对计算机硬件要求较高，不仅要有较大的数据存储空间，而且要有较快的数据处理能力，对图片处理能力较强，计算机的中央处理其和显卡都应该拥有极高配置参数。计算三维虚拟技术相关软件发展不够完善，相关标准规范还不是很完善，当前社会上出现的三维技术之间不能够很好兼容，或者在使用之前要安装大量插件。设计工作者各自为战，为了利益不顾使用者的要求，造成技术混乱的情况。
6.结语
计算机虚拟三维技术在建筑改造中的应用前景十分光明，三维技术能够更直接的展现建筑改造的效果图，实现真实世界的模拟仿真，产生立体效果图，为建筑改造提供技术支持，减少资金投入，实现经济效益和社会效益的“双赢”。
【参考文献】
[1] 田胜利,徐东强,葛修润. 弹簧管式压力表在使用过程中有关问题的探讨[J].河南城建高等专科学校学报2012,3:49-53.
[2] 吕刚, 浅谈弹簧管(精密)压力表误差产生的因素及有关注意事项[J]计测技术.2008,11:3-4.
[3] 彭虹, 弹簧管式压力表的使用、维修与检定[J].散装水泥.2010(2):41-43.