视景仿真中利用Creator创建三维动态模型

1 引言

MultiGen Creator是世界上比较领先的实时三维数据库生成系统，用它可以实现对虚拟仿真的视景数据库进行生成、编辑和查看。它所支持的Open flight数据格式(.flt)标准是当今世界上领先的可视化数据库标准，也是视景仿真领域的行业执行标准，它的逻辑化层次化的场景描述的数据格式文件，能使图像发生装置知道何时何地怎样以无与伦比的精度和可靠性实时绘制三维场景。

2 贴图循环显示动态效果的制作

在虚拟环境中，为了表达如装甲车的履带运动、水面的动态波动、喷泉的喷出和手扶电梯的运动等模型的动态效果，常需要实现面片贴图的循环显示。在Creator中制作此类局部面片贴图的动态效果是采用一组图片循环显示的方法来实现的。具体设置如下：

首先要确定好几张循环显示的履带、水、喷泉或电梯的图片。这种图片可以在max或其他三维软件中生成动态模型，输出序列图片，然后每相隔5帧取一张图片，一般取三张即可满足要求。如果是喷泉的图片必须是有Alpha通道的。

为了更好地体现显示效果，我们首先以做一个动态喷泉为例：

在Creator中建立一个Group节点，再在此Group节点下建立3个Object节点，每个Object中又各建立一个face。

依次给三个面片赋上你准备好的纹理。赋予图片纹理是要按照你所建立的面片顺序来赋予的。比如说你的纹理为penquan-1、penquan-2、penquan-3，赋予纹理时依顺序赋予给p1、p2、p3。这样图片循环显示时则是按照penquan-1、penquan-2、penquan-3的顺序来显示的。

给三个面片赋上纹理后选择此喷泉的group节点。打开它的属性面板，在Group属性面板中可以看到一个Flip Animation选项，在此选项下有三个选择：None、Loop Forward、Loop Forward and Backward。None表示此Group节点以正常方式显示，Loop Forward表示此Group节点中的对象以向前的循环方式显示，Loop Forward and Backward表示此Group节点以正向和反向的循环方式显示。我们选择中间一个，即Loop Forward，表示这个Group中的所有对象将进行向前的循环显示。

设置好Group节点的显示方式后将Group节点下的后两个对象隐藏起来，这样一个动态的喷泉就做好了。

在Creator里制作出好的水面效果，需要两层或者更多层面，在最底下的面片用一水纹贴图，在紧挨着的上层面用一半透明的水纹贴图（水纹贴图最好都一样）并加上dof序列，大概10至20幅连续贴图。然后同上采用一组图片循环显示的方法产生动态水面的效果。

我们制作装甲车的履带运动和手扶电梯的运动时，需要注意：(1)多层面片贴图必须都要和模型整体相匹配，避免产生失真的情况；(2)由于它们的运动是规则定向的，需要调整各贴图的恰当位置，使循环显示匀速地朝一个方向运动。

3 利用DOF制作实物动画

在虚拟环境模拟显示时，对于人物的行走、跑动、匍匐前进、射击等，这些动作都是连续循环重复的，我们完全可以在场景中仅调用利用DOF制作的动画模型来实现。

Creator 中有DOF(自由度)技术。DOF可以设置在模型中任何可以移动的物体上。它包含了与旋转、伸缩和位移相关联的参数变量，利用它便可控制附加在有DOF模式的组(Group)上。例如：应用于可以独立运动的实体上――鱼尾、鸟的翅膀、齿轮。

我们以做一个动态打开的盒子为例，它的自由度为1。其具体步骤为:

(1) 建立一个box并以其上表面建立DOF，绕Y轴旋转20度；

(2) 建立新父节点g3并在其下面建立若干个group，将o2复制到g4下；

(3) 在Set DOF Limits 对话框中，调整当前角度为30度，然后点击OK；

(4) 完成上一步骤后，将o2复制到g5下；

(5) 在Set DOF Limits 对话框中，调整当前角度为40度，然后点击OK；

(6) 将o2复制到g6下；重复以上步骤，直到达到需要的足够多为止；

(7) 在g3的属性面板中，设置动画类型为Forward，并设定好动画相应的其他参数，达到所需要的效果；

(8) 将d1隐藏掉，点击菜单中Attributes下的Animate…功能，点Start，就可以看到效果。

人物的动作其自由度必然很多，并且为了增加人物的真实感，其运动时身体的表面要有相应的微小调整。做这些自由度多的动画模型可能一次性要改的东西多些，不过只要巧妙利用DOF不是很麻烦。

参考文献

[1]MultiGen-Paradigm inc..MultiGen Creator User’s Guide (Version 4.1)[z]. U.S.A: MultiGenn-Paradigm Inc..2001.

[2]刘良，关正西.基于Creator的三种建模绘制算法研究[J].微机发展,2005,6:69-71.

[3]洪光，李洪儒，牟建国.基于Creator的三维模型的简化研究[J].计算机仿真,2004,1:57-58.