家畜三維虛擬仿真模型與模型庫的建立與開發

王美麗，孫 鈺，牛曉靜，陳 偉，曾德興，金 陽，張宏鳴

（西北農林科技大學信息工程學院，陜西楊凌712100）

目前通過使用Auto CAD 技術和3DS MAX 軟件可以建立機械設計基礎上應用的機械零件、標準件等的模型庫，使設計者可以從模型庫中調用三維模型，進行設計和裝配，對設計和制造工作具有很大的幫助，有關機械零件方面的三維模型庫已經初步建立［4－6］，針對這些模型庫的檢索工作也有了一定的進展［7］。國內外建立的關于動物和人體三維模型及其各器官三維模型非常多，但是這些模型都比較分散，沒有建成完善、專門的動物模型數據庫，而且很少有關于動物內部結構的模型。因此，建立比較完善的常見家畜及其動物器官模型數據庫具有非常重要的意義，使用者能夠方便地檢索到自己需要的模型，提高其工作效率。尤其是近年來出現的虛擬手術系統是計算機技術、圖像處理技術和醫學物理等科學與醫學的交叉融合并應用于醫學領域產生的成果。動物模型數據庫的建立為動物虛擬手術的開發奠定了基礎［8］，可以作為獸醫專業學生的術前培訓。

1 常見動物三維虛擬模型的建模方法

由于動物形體不規則，因此需要綜合運用多種建模方法來建立完整的動物模型，這里將分別介紹多種優秀建模方法（細分、擠出、鏡像、組合建模等）在常見動物模型建立中的應用［9］。

1.1 細分（Subdivide）建模

細分建模主要針對較為規則的平面光滑曲面的物體。這種建模方法通過對子物體（頂點Vertex或面polygon等）的修改，形成造型物的形狀或大致輪廓，并加入MeshSmooth修改器，設定不同的參數，3DS MAX 會自動插值，重新定義頂點，形成光滑的表面。……