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自然界中的物体和非机加工生产的手工制品绝大部分是不规则的形体。不规则形体是指其外形的凹凸变化没法用数学公式描述的形体,由于没有适当的数学模型,大多数编程语言和三维图形软件都没有提供不规则形体的直接生成功能。 本文所说的不规则形体是只能通过用户在形体表面的交互操作指定控制凹凸变化来达到的自由造型。要想实现本文所说的自由造型必须解决以下几个问题: (1)生成方法中的交互机制。在操作和操作对象—形体之间建立一个联系,通过操作修改形体的数据。 (2)拾取的实现。包括对形体、形体表面上的点的拾取。 (3)不规则形体初始结构的创建。 (4)体现用户想象的对形体的编辑操作。 本文围绕这几个问题,探讨了一种基于VRML的不规则形体的交互式生成方法。其特点是用户与模型的交互在形体的三维渲染图中进行,比3DMAX这样的3D软件在三视图界面中进行交互要直观得多,这对艺术创作是特别重要的。 本文主要内容包括:VRML的基本特点及相关的技术背景,并论述了本文生成方法的背景及意义,并描述了生成软件的功能、设计与实现。 生成的软件给用户提供了交互界面,用户通过鼠标进行操作,这种基于形体的对象模型的操作向用户屏蔽了对文件的编辑操作,用户不必具备全面的VRML语法知识甚至不必了解VRML语法规范,就可以生成能够用VRML插件浏览的VRML场景文件。 本文的主要工作是不规则形体生成技术的研究,所开发软件的目标是为用户提供了非编程的交互式创建不规则形体的所见即所得用户界面。不规则形体的创建者通过对场景中的形体进行想要的操作,以图形驱动的方式在运行时交互的创建形体和操纵VRML场景中的不规则形体对象。编辑功能由本软件的后台程序完成。 采用本文探讨的方法生成的基于VRML的不规则形体的交互式生成工具具有很好的灵活性,对构建虚拟现实场景的形体表现是一个很好的补充。