3D技術(shù)將朝著更融合、更智能、更無形的方向發(fā)展。VR/AR/MR(混合現(xiàn)實)的界限將變得模糊,融合為統(tǒng)一的“空間計算”體驗。人工智能(AI)將深度參與3D內(nèi)容的創(chuàng)作,可能只需一句語音描述,AI就能實時生成復(fù)雜的3D場景。神經(jīng)科學接口的研究,或許有一天能繞過眼睛和耳朵,直接將3D視覺和聽覺信號傳遞給大腦。從數(shù)字孿生(對物理世界進行全息動態(tài)映射)到元宇宙(一個持久、共享的3D虛擬空間),3D技術(shù)正在構(gòu)建下一代互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu),它終將像平面顯示技術(shù)一樣,無縫融入我們工作和生活的方方面面,成為人類感知和創(chuàng)造世界的全新維度。能源領(lǐng)域利用 3D 打印制作油氣設(shè)備部件,優(yōu)化流道設(shè)計,提高能源傳輸效率。寧波電競椅3D建模

3D技術(shù)的基本原理,從雙眼視差到立體感知人類之所以能感知世界的三維立體,關(guān)鍵在于我們擁有兩只水平相距約6-7厘米的眼睛。當我們觀察物體時,左右眼會從略微不同的角度獲取圖像,這兩幅圖像經(jīng)由大腦融合處理后,便產(chǎn)生了深度和立體感。3D技術(shù)正是模擬了這一自然過程。無論是影院中的3D電影,家中的3D電視,還是VR頭顯,都是通過技術(shù)手段,為左右眼分別提供有細微差異的影像。實現(xiàn)方式主要有兩種:色差式(如早期的紅藍3D)和偏振光式(多用于影院),以及主動快門式(通過眼鏡交替遮擋左右眼)和目前當下流行的光柵式(如裸眼3D屏和VR頭顯)。理解這一“雙眼視差”原理,是理解所有3D技術(shù)應(yīng)用的基石。衢州計算機3D建模設(shè)計效果圖航天領(lǐng)域通過 3D 打印制造發(fā)動機部件,在保證性能的同時,大幅減輕部件重量。

如果說3D建模是“從無到有”的創(chuàng)造,那么3D掃描就是“從有到無”的復(fù)制。它通過采集真實物體表面的幾何數(shù)據(jù),快速生成高精度的數(shù)字3D模型。3D掃描技術(shù)主要分為兩類:接觸式和非接觸式。非接觸式又包括激光掃描和結(jié)構(gòu)光掃描,它們通過向物體投射激光或光柵圖案,并由傳感器捕獲反射信息,通過三角測量法計算點的三維坐標,形成由數(shù)百萬個點構(gòu)成的“點云”數(shù)據(jù)。點云經(jīng)過處理后可以轉(zhuǎn)換成多邊形網(wǎng)格模型,用于存檔、分析、復(fù)制或二次設(shè)計。其應(yīng)用極為普遍,例如文物古跡的數(shù)字化保護、電影游戲中的資產(chǎn)創(chuàng)建、制造業(yè)的質(zhì)量檢測、刑事科學的現(xiàn)場重建,乃至為個人定制的矯形器具。
3D建模是創(chuàng)建三維數(shù)字模型的過程,它是所有3D應(yīng)用的基礎(chǔ),從電影效果到視頻游戲,從工業(yè)設(shè)計到建筑設(shè)計,無處不在。建模過程類似于數(shù)字雕塑,藝術(shù)家或設(shè)計師使用專業(yè)軟件(如Maya, 3ds Max, Blender)在虛擬空間中通過點(頂點)、線(邊)和面(多邊形)來構(gòu)建物體的形狀和結(jié)構(gòu)。主要建模方法包括多邊形建模(**常用,通過編輯多邊形網(wǎng)格塑造形體)、NURBS建模(利用數(shù)學曲線創(chuàng)建光滑曲面,常用于工業(yè)設(shè)計)和數(shù)字雕刻(像雕刻粘土一樣,用于高細節(jié)的有機生物模型)。完成基礎(chǔ)模型后,還需進行紋理貼圖(賦予表面顏色和質(zhì)感)、骨骼綁定(為角色添加可活動的關(guān)節(jié))和渲染(計算光照、陰影和材質(zhì)效果),一個栩栩如生的3D模型才得以誕生。3D 打印技術(shù)可用于制作樂器配件,通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)提升樂器音質(zhì),滿足音樂人需求。

3D 掃描:文物修復(fù)的 “時光復(fù)刻機”3D 掃描技術(shù)為文物保護提供了全新方案,能高精度復(fù)刻文物細節(jié),為修復(fù)與研究提供數(shù)據(jù)支撐。敦煌莫高窟的壁畫修復(fù)中,工作人員用激光 3D 掃描儀對壁畫進行毫米級掃描,生成高清數(shù)字模型,不僅能記錄壁畫當前狀態(tài),還能通過對比不同時期的掃描數(shù)據(jù),監(jiān)測壁畫褪色、開裂情況。對于破損文物,如破碎的陶罐,掃描后可在電腦中模擬拼接,確定比較好修復(fù)方案。此外,3D 掃描的數(shù)字模型還可用于文物展覽,觀眾通過 VR 設(shè)備就能 “觸摸” 虛擬文物,減少實體文物的展出損耗。3D 打印的包裝材料可根據(jù)產(chǎn)品形狀定制,減少材料浪費,同時提升包裝保護效果。寧波電競椅3D建模
教育領(lǐng)域利用 3D 打印制作教學模型,將抽象知識具象化,提升學生學習興趣。寧波電競椅3D建模
3D技術(shù),即三維立體技術(shù),在于模擬人眼的雙目視覺原理。我們?nèi)祟惖碾p眼之間存在約6.5厘米的間距,這意味著左眼和右眼看到的圖像有細微的差別,即“視差”。大腦將這兩幅具有視差的二維圖像進行融合,從而產(chǎn)生具有深度、遠近和立體感的三維視覺。3D技術(shù)正是基于這一原理,通過各類設(shè)備(如3D眼鏡、頭盔顯示器)分別向左右眼提供有視差的圖像,欺騙大腦產(chǎn)生立體感。在創(chuàng)建階段,其基礎(chǔ)是三維數(shù)字建模,即利用計算機軟件在虛擬三維空間中構(gòu)建對象的幾何模型,并為其賦予材質(zhì)、紋理和光影,從而創(chuàng)造一個完整的、可以360度觀看的數(shù)字化實體。從簡單的幾何體到復(fù)雜的角色建模,這都是構(gòu)建一切3D應(yīng)用,如電影、游戲、工業(yè)設(shè)計的基石。寧波電競椅3D建模