VEStudio虚拟仿真平台基础知识

1、17 vestudio虚拟仿真平台用户手册第一章 vestudio虚拟仿真平台基础知识第一节 认识vestuido大家好，非常感谢大家关注并下载使用vestudio虚拟仿真平台，在此对 vestuido的支持者和给予vestudio提出宝贵建议的朋友们表示忠心感谢。vestudio简称ves是由一个专门从事多年虚拟仿真系统制作、三维 gis系统构建、虚拟现实技术(virtual reality )应用的团队开发而成的虚拟仿真平台软件。 这款完全免费的虚拟仿真平台 可应用于城市规划、三维地理信息、虚拟旅游、地产、产品展示、军事、古 迹复原等多个领域。vestudio研发团队致力于推广国际上先进的

2、图形技术在虚拟仿真方面的应用，为用户 提供高质量、强性能的产品与服务。本着开发出“易用、好用、实用”的虚拟仿真平台原则，推出vestudio 虚拟仿真平台免费版，提供给广大的虚拟现实制作者、三维 gis应用者、虚拟仿真的业余爱好者以及相关 专业的在校生无任何限制地使用。从今天开始我们一起来详细的学习使用它，vestudio的研发者积累了多年vr大型项目制作经验，非常清楚以怎样的方式使虚拟系统构建起来最为简单，在开发过程中更遵循着“易用、好用、实用”的原则 使得虚拟系统制作起来逻辑性非常清晰明了。所以初学者不必在打开看似复杂的编辑器时被多个界面窗口 和众多参数给吓倒而放弃去摸索研究，只要学习掌握

3、了 vr的基本制作理论和 ves的一些基本知识后，自己多多尝试，熟悉里面功能效果的调节变换。使用起来您会觉得并不难。相信在花些时间去掌握ves虚拟仿真平台的应用后，它会带给您意想不到的回报！目前ves最高版本为vestuido1.2版，也是本教程讲解用到的软件版本。平台采用国际上最流行的通 用三维图形接口 opengl实现，应用主流的仿真渲染技术，生成的仿真系统具有逼真的视觉效果，效果与功 能达到目前国内主流的虚拟现实制作软件。1.2版本具体特性和功能：3ds max在vestudio1.2 的应用支持 多维子材质 混合材质 表面、光照、透明、反射、凹凸贴图 顶点颜色 模型多边形数据自动优化

4、相机动画 物体位移、旋转、缩放、路径约束动画vestudio1.2平台功能特性 平台大范围采用了高级材质(对于计算机硬件配置比较低的用户可关闭) 支持opengl2.0规范 支持hdrm质与特效 无缝的gis海量地形数据浏览等一系列特性，具体特性可点击特性页进行查阅 卡通材质 描边轮廓效果 仿云雾效果 模型库模块，提供例如所见即所得的植草种树篇章 支持3ds max8和3ds max9的插件 地板反射材质，支持模糊反射效果 加入鹰眼导航功能 增加一种碰撞模式 强大的gui界面设计系统和脚本系统。 增强的脚本系统：譬如控制门窗的开关、播放 gif纹理、替换纹理用户需注意的是由于平台采用了高级材质

5、，对用户的软硬件是个考验，请安装完后运行例子以验证兼容性。如遇不兼容可更换显卡驱动或者升级硬件，或者在制作中不使用高级材质选项。vestudio编辑器的作用：vestudio编辑器是集集成、处理、编辑、维护管理从三维制作软件经vestudio插件导出的各类场景文件；gui界面设计、创建脚本、构建虚拟现实交互系统；处理应用gis软件生成的地理信息数据等功能为一体的应用工具。 修改从max导出的vec模型材质，譬如凹凸、水面、混合材质等;gui界面等; 添加附属节点，譬如粒子系统、骨骼动画、文字、音效、 设置工程参数，如相机浏览参数，特效渲染参数等。vestudio编辑器是场景制作的主要工具，大部

6、分优秀的效果都是通过它调节出来的，确定了场景后即可通过编辑器直接打包成独立运行的客户终端exe文件。vestudio1.2版本编辑器的界面布局如图(1-1-1):mt* -id. t*in i- - rp菜单及快捷图标工具ml iriwv. 口一uv g翥景元素场景元素属性脚本墉辑窗口nfiia nwirm( lum a,| i我外加救in忌-f * k 上 图(1-1-1)vestudio1.2编辑器界面vestudio浏览器的作用：vestudio浏览器主要功能是对在编辑器中编辑的场景执行打包前的预览，浏览vec原生模型或者从编辑器里面生成的vep工程文件。用它运行编辑器的vep格式工程文

7、件效果跟打包后文件运行效果相同，便于打包前的及时调整修正。vestudio浏览器还附加了其它文件格式的3d渲染化浏览，方便用户在工作过程中以三维交互形式单独预览所支持的各类文件,vestudio浏览器目前支持的预览格式有：vestudioscene model(*.vep;*.vec)3d studio(*.3ds)autodesk dxf(*.dxf)wavefront dbj(*.obj)openflight(*.flt)terrapage(*.txp)vrml 95/97(*.iv;*.wrl)lightwave scene(*.lws)directx(*.x)ac3d(*.ac)qua

8、ke 2model(*.md2)geo format(*.geo)performer binary(*.pfb)design workshop(*.dw)logo 3d(*.logo)stereolithography(*.stl) trans(*.trans) 3dc point(*.3dc)vestudio1.2浏览器中可选择填充、线型、点状三种渲染显示方式；有球形和fps两种导航方式；“测量工具”供用户对场景进行量测，统一单位为米(m);浏览器右上角为相机视点和动画播放栏；浏览器还有场景运行效率信息提示，帧数、剔除、绘制和cpu占用情况等让用户了解自己硬件对场景的兼容度和运行效率。ves

9、tudio浏览器界面截图(1-1-2):图(1-1-2)vestudio1.2浏览器默认界面第二节一些声明 vestudio的所有软件产品专利及版权归vestudio官方所有，用户不得私自用于软件买卖经营活动和相关违法运作，vestudio官方保留法律追究权利。 vestudio1.2版完全免费所包含的各个模块，用户可以不受任何限制的使用本产品当前的所有操 作功能。 用户安装完ves后会自动运行demo那些dem御是开发者制作的具有代表性的例子。如果您的 机器不能完成运行所有的dem哦者所看到的画面跟说明截图上有差别，那么就证明用户当前硬件配置与ves平台不兼容。 在使用vestudio平台的

10、过程中若遇到一些疑难问题，请登陆官方网站查看faq或者登陆ves官方论坛发贴提问,我们的技术支持人员将会第一时间给您答复。同时欢迎大家加入vestudio虚拟仿真平台技术交流 qq群:15622616 vestudio1.2具有支持3ds max8和3ds max9的vec格式导出插件，使用其它三维模型制作软件 或其它3ds max版本的用户需将模型 转入或转换为所支持的版本 后导出制作。 用ves编辑器打开场景，每次尽量打开一个场景，如果想要再打开其它场景，请先关闭当前场景 编辑器再打开，否则可能会显示些意想不到的错误。 vestudio1.2应用的系统单位为米（m）,图（1-2-1）,若用

11、户制作的场景空间单位为其它，则需要自 己进行转换。否则进入 ves系统后尺寸不正确。图（1-2-1） 运行环境建议配置cpu双核内存：512兆以上显卡：独立nvidia6系列以上（ati显卡一一暂兼容性不完善）硬盘空间=2gb操作系统：windowsxp home/professional 、win2000 professional高级模式（hdr景深模糊、实时阴影等）开启：显卡：独立nv7600系列以上ves1.2全部兼容nvidia 显卡的geforce7系歹u或以上第三节 3ds max导出目录和 ves工程目录说明 3ds max导出目录通过vestudio导出插件导出vec格式文件，

12、在您选择的存放导出文件的目录下将会创建一个vec格式文件和一个“ textures ”文件夹。图（1-3-1）场景导出vec vec fils26 kb*.vec文件一一即模型文件，用 于导入ves编辑器创建场景。textures 文件夹存放导出模型的所有贴图文件，这些贴图在接下来创建ves工程文件后导入模型时会调用到。（如果导出的模型没有赋予贴图材质，此文件夹将不会创建；如果导出的模型已经赋予贴图材质，不过在max中其材质窗里贴图的绝对路径信息不正确，ves导出插件也将无法收集该贴图文件导致导出贴图失败，在这样的情况下制作者需要设置正确的贴图路径或者手动复制贴图文件到textures文件夹内

13、，关于这点在本章教程第六节有详细讲解）vestudio场景导入建立完成后，这些导出的文件可删除。 ves工程目录在学习任何软件之前，我们首先都习惯性的要了解其存放制作文件的地方即工程文件的目录，这样我们在制作过程中才会更好的把握和凌驾它。那么ves的vep工程目录下都有哪些东西，都是各司何职的?当创建完成工程目录后，我们会看到存放工程的目录下自动生成了如图（1-3-2）的一些文件。下表（1-3-1）为我们看到了一系列目录所对应的文件说明及使用属性:名称说明属性*.vep编辑器打开的工程文件保存生成chars角色需要手动拷贝gisgis节点vec文件.vec平台自动生成modelsmax导出模型

14、.vec平台自动生成（里面存放导入的vec文件及贴图文件）physics物理n/arepository库文件.model.xml;.vec需要手动拷贝sounds音效节点.wav;.ogg需要手动拷贝textures贴图.dds;.jpg;.pnp;.tga;.hdr;.gif需要手动拷贝表（1-3-1）注：特别注意的是需要手动拷贝的目录，现在版本必须把正确格式的文件拷贝进去平台才能读取，并使用之。一些目录文件夹的具体应用在本教程的具体应用章节中将都会讲解到。第四节3dsmax中制作模型与贴图的注意事项用于vr制作的模型和贴图都会有所要求，它与渲染图制作和渲染动画制作的规范要求有很大区别，特别

15、是在大型场景制作或者具有高级特效炫美视觉效果的场景中有更突出的体现。基础模型和贴图是制作出漂亮美观场景的最基本元素，也是影响功能应用效率的基础，所以我们要养成良好习惯，从基本的模型和材质制作开始就要认真细心、注意遵循规范，否则在后期会浪费很多时间去进行调整。3ds max中制作模型注意事项： 3ds max单位设置：在单位设置对话框中，将显示单位和系统单位统一改成米 （meters） ,图 （1-2-1） 精确度：模型按实际尺寸建模，场景模型的位置要与实际的地理位置保持一致。（可参照提供的线化图dlg平面图或影像） 基本建模：力求模型面数控制在较小范围内，即以最简面数建模方法建出我们想要的模型

16、，同样的模型不必在其中添加任何点线面，若条件允许，推荐使用贴图替代模型方式或者贴图替代与精 细模型表示相结合的制作方式。一般圆弧，可适当调节其插值参数，看起来自然为即可，主要表现的事物依然力求光滑效果，有些按照具体项目要求。在画较长的beizel曲线时，点与点之间不要太密，尽量均匀，因为均匀的曲线点更利于优化操作，根据物体尺寸情况设置曲线的步幅 大小。图(1-4-1)排列点比较均匀的beizel曲线如遇两个模型元素各种相接情况的模型，如水平相接或地面相接等，将看不见的接触面删除， 保证没有共面、相距太近的面(同法线方向相距过近的面会出现闪面的情况，影响美观，一般要求 两面叠加距离应=0.05m

17、)和看不见的面。3ds max自带布尔运算尽量不用，用超级布尔时注意 检查有无乱线；如必须用布尔、形体合并或切面时，将无用边缘多出的点焊接或移除掉。推荐使 用多边形建模方式。正确使用光滑组，避免出现黑块烧焦的情况。 模型可成组、实例复制、塌陷。 模型动画：ves1.2支持物体位移、旋转、缩放、路径约束动画。将需要制作动画的模型在3dsmax中录制好后导入即可。maxm质动画、软体动画、特效的爆炸动画等暂不支持。3ds max中模型贴图注意事项： 材质制作方式：通常采用普通材质+高级材质的方式处理 vec模型，普通材质即指一般的有表面贴 烘、光照烘焙贴图、反射贴图、透明贴图中的任意组合的属性，高

18、级材质是指加有凹凸贴图、纹 理运动、水面材质、地板反射材质等。 vestudio 支持的贴图格式有：.dds;.jpg;.png;.tga;.hdr;.gif vr贴图不应过大，应更多关注贴图本身的清晰度。贴图太大会导致最后做出来的vr场景运行效率降低。必要的情况下最大尽量不要超过1024 x1024像素，在制作过程中若将贴图象素大小设置为2的n次方对运行效率更有利，如 256x512、128x128、512x256等。 贴图名称尽量使用中文、英文或数字表示，不要包含空格或者其它特殊字符，避免出错。贴图名 称长度适当控制，不宜太长。 材质支持的属性：vestudio平台中支持的maxm质属卜i

19、e如图(1-4-2)所示，非红色框选部分为无效 设置属性；材质类型只能是标准材质(standard)、多维材质(multi/sub-object) 和shell材质；ves暂不支持max中的程序贴图。一般模型的材质不勾选双面。用于需要双面显示的带有 alpha 通道的贴图或必要双面显示的其它物体。漫反射(diffuse):纯颜色的元素贴图可调此项颜色，不需要另给贴图。自发光(self-illumination):烘焙时在此自动赋予光照贴图，无光照贴图可调节材质的自发光。不透明度 (opacity):调节玻璃之类的透明材质或赋予具有alpha通道的贴图，使在max中渲染显示镂空便于观察。高光级别

20、(specular level) 和光泽度(glossiness)属性主要用于调节具有高光属性的元素，使得成品场景在不同角度看到真实的高光效果，更具真实 性。调节时可预览材质球自由把握。使用多维材质方式贴图时尽量不要有空的(指没有指定贴图 同时也没用到的)子材质；子材质的id号最好是连续的.ir面贴图 r面状| 3)blinn明暗器基本参数wt数量贴图类型u环境光is色.西；浸反射颜色高光颜色| 通光嬷别时c .时： -foo-：non*momnon电 none ne n* ji onen one光 发 s度 泽 光0000181 -1 t-凹凸130 ：|non守一应射.-西：|non射换

21、折置 rr r1图(1-4-2)贴图支持的属性：在材质的贴图参数的坐标(coordinates) 一栏中的参数都不需改动。如想调整贴 图坐标，请用贴图坐标修改器如uvwmap不能使用位图参数栏下的裁剪/放置的查看图像(apply)选项。图(1-4-3)为贴图添加贴图坐标修改器时，材质窗的贴图通道应和 否者贴图坐标修改器无效。图(1-4-3)uvw坐标修改器的通道一致，图(1-4-4)u t k.plo vtmtu v/tk.tofichannel. map广 vtil i.ti cuili图（1-4-3）贴图通道一致第五节3ds max导出注意事项很多初学者由于基础数据整理不规范或者文件管理比

22、较乱，致使无法导出模型贴图或报出种种提示窗口，这样就无法完成自己想要制作的场景，在文件导出之前我们需要注意一些常见的问题，才能顺利的导 出进入下一步创作。 认识：3ds max里面的组和模型位置姿态信息都会被导出为ves平台内的编辑节点可调节参数,所有的材质贴图属性都记录在ves平台里面的元素节点里。 注意设置好前面第二节提到的空间单位，导出模型之前查看场景空间单位是否已经设置为米。 模型：如果是实例模型的话，图 （1-5-1）,那么导出vec后也被识别为关联模型，修改其一属性, 其它的关联模型也会被修改，而且导出时所有的关联模型只导出一个元素以便进行修改，更节省 内存占用量。图（1-5-1）

23、关联模型 贴图：插件 vesexport_max具有自动优化模型和贴图的功能，所使用的贴图如果是同名的话会自 动变成关联贴图。图（1-5-2）图（1-5-2）同名贴图材质：反射高光的属性如果参数设置是相同的话也会被记录成关联的材质，那么在平台里面改其中一个另外有关联的也会被修改。下图示例平台修改参数:diffnecolor sffffff%虫亡114fcle料 gtshg em3i 口心 #000000 shininealpha1组的级别关系:在maxi进行了成组导出经过ma煽组的模型，vec导入平台可以在场景元素里面看到其节点关系，图 （1-5-6）力 觇-mt5 t. 1哨 6,w* 1*

24、/4匚1，3 %中，慝31* + 03sss区群attag 忖t#i(-#ilcli由mtrotttlilt-v-*3 ialdi i ”而h曲ftllr1+ hltjp团也切口曾一区力-mt.m my. 1 世置目 laezi, -c. oaezt i- v(1-5-7)常用的元素节点普通材质调节：对于普通材质我们通常会调节用到哪几个选项呢?通常情况下我们不做高级效果时只要稍微完善性调节普通材质就够用了。首先确认没有启用高级材质，即“使用高级材质项为false（关闭）。1 specific启用高级材质fal5e。图（1-5-8）图(1-5-8)注释了各项普通材质调节的参数说明， 其中多数调节

25、项都与 3dsmaxh目应的选项效果相同， 在平 台里调节可以更直观的观察结果，用户可以自己多试试看调节效果。需要注意的是其中alpha透明值选项需打开blendmode启用混合透明才会生效的anh 1 entcor口 i fflle scsi orspetjularcaloremi = si oncalorski riness alpha flishjcolor 默认光照 sie nidi oie 3ds maxh出vec文件常碰到的问题一一 跳出不能复制纹理文件* ,请手动复制至纹理目录”如下图:问题原因：vesexport_max读取到的maxb图路径信息没有该贴图，也就是说该导出模型在

26、材质窗内所显示的路径信息，图（1-5-11）,不是贴图的实际路径（当用户贴图存放位置改变后，maxe一个文件夹内有自动查找贴图的功能，但是并不改变其在材质窗口里的路径信息。这样当然我们在max1面渲染过程不会报出缺少贴图），图（1-5-11）解决方法：a在制作场景之前制定好贴图和模型的存放位置，在贴图过程中一切贴图从该文 件夹调用，若合并了其它模型库的模型，那么需要把该模型复制到场景贴图文件夹内再在材质窗 给引用模型设定准确的贴图路径。b在导出之前用 max勺“位图/光度学路径”功能重置贴图路径，完成后保存导出。图（1-5-12）,具体步骤是：点击max命令面板”中的“工具”图标f选择其下的“

27、位图/光度学路径”-点击“编辑资源，”按钮一弹出“位图/光度学路径编辑器”窗口一配合键盘上的shift把所有的贴图路径选上-点击窗口右边“查找文件”按钮，此时弹出找到贴图数和丢失贴图数，若丢失 贴图为使用的贴图，那么在max1面渲染也会看不见。-查找文件完成后点“确定”然后“关闭” 退出。“命令面板”中的“工具”图标i虹品41 031d ：江悻喷也，澳。9（到 口.江作货打/。0自望 口门工祚要料匕59至？ 口 工作息把、四四空沙 ：江计期上“1四至， 肚工作喷和anux室 口工作资料式吗理7 口 工花资衽其。9至7喳位图/光党学踊径辑国错复制文传&l 遗案去失的文件业） 者找寸件正）一| 芸陪法定麝迂is）ask-k- !w ! - 就他r 立柔军事拿军涅出- 小内内内内为内肉,h室室室.犯超能胡新利祠 v vw 出系节幸专母玩：车铸咨埼 住作件件. l v1- d:d:dr-董空 w /浮 jrnl筒茴 k簧殖孤退共曲后