虚拟校园整体景观的实现与互动 第5页

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6.3 对3D模型进行优化
现在建模的工作完成了，但是这时候的模型还不能使用，因为没经过优化的模型面数太多会造成计算机无法运行。现在要做的就是优化模型，减少模型面数。
对模型的优化是建立在对面的处理上的，我们所要做的就是减少面数。减少面数的方法有很多，最简单的就是把看不见的面全部删除，把产生大量面的模型替换（很可能要对模型做重大修改 ），还有就是尽量减少划分面的线的数量。
第一种方法很简单，就是将模型背面下面和里面的面直接删除，这些面在外面是根本看不到的。这样做估计可以减少一半的面数。
第二种方法就是将耗费面数最多的模型用简单的模型替换掉。举个简单的例子，窗户使用实体模型会产生很多的面，所以窗户就是替换的对象。本来窗户是由窗框和玻璃组成的，窗框做成模型的话非常浪费面，所以干脆就把窗框删除，只剩下玻璃部分，然后在PHOTOSHOP中画一张窗框的贴图贴在玻璃上，这样在远处看到的窗户还是有窗框的，但实际上只是一个面，非常节约资源。
第三种方法比较难，搞不好就会是模型的网格结构混乱，使模型无法继续使用。
一个BOX的本来8个点就可以表示，但是为了在上面增加细节必须要在上面切割出一些面来，用来制作窗户或者别的特征，但是这样就会产生一些多余的接点和边，这样就会产生多余的面，有一些面是可以通过除去边来减少的，剩下的问题就是要除去那些边，有一些边是不能祛除的比如BOX的12条楞，这12条边是不能祛除的，祛除的话BOX的网格结构就会被破坏使模型无法使用。但是如果BOX被分成3*3段的话，中间的那些边是可以祛除的。祛除这些边可以减少模型面数，达到优化的目的。
 
图 6 9 优化前 
图 6 10 优化后
大家注意窗户的部分，没优化前一个窗户要160多个面，而改用贴图来表现就只需要1个面。替换100个窗户就可以节约15900个面，而这栋楼的窗户超过500。这样就节约了大量资源，而效果只是稍微打了点折扣。窗户优化完后就是对墙体的优化 ，简单的说就是把看不到的面删除。可以删除的面包括内墙、内部屋顶 、内部地板等看不见的面。这样即节约了面数又可以减少后期制作贴图产生的图片。

 
图 6 11 主楼
这是最后优化完成后的A栋模型 ，现在的面数为7099。
 
图 6 12 整个场景模型
 
图 6 13 面数统计
最终整个场景的模型面数为31804个面，58649个顶点（包括绿化）。

6.4 制作材质和贴图
1．贴图的作用
有了模型还需要对模型进行贴图，这样才能更好的反映模型的属性，表现一些模型无法表现的细节，增加真实感。
表面贴图和材质是表现建筑特征的又一个重要因素 , 建筑的外墙纹理 , 窗户 , 光照效果 , 阴影都要通过贴图来表现
表面贴图的制作主要作用是用来表现细节和物体的属性，比如水泥就需要使用水泥的纹理贴图来表现粗糙的感觉，木头就需要木材的纹理贴图，建筑外墙的瓷砖就要用瓷砖的贴图来实现，还有窗户的窗框也需要用贴图来实现。这些细节都必须使用贴图来做，如果使用模型来制作一块一块的瓷砖，模型面数将是无法想象的。
制作贴图也要考虑到系统资源的问题，因为贴图的大小也将影响系统运行速度的快慢。
2．贴图的类型
下面来说说贴图的格式，一般我们使用的贴图格式有JPG，BMP，TGA等。在这些格式中：JPG是最小的，也是最节约资源的，但是JPG的图片质量不高，容易产生黑斑，BMP的图象质量不错，但是图片大小是个问题，BMP格式的图片很大消耗系统资源比较多，TGA格式界与2者之间，图象质量还可以，没有黑斑，而且不是很大。
这3种格式的贴图在VR场景中都要使用，只是使用的场合不同。建筑外墙窗户一般使用JPG格式，植物一般使用TGA格式，一些需要精确显示特殊图案可以使用BMP格式。
3．贴图的无缝连接
贴图一般在模型表面贴的次数不是一次，根据贴图大小可以是1-50次之间，因此贴图之间的无缝连接是一个重要问题，如果贴图之间的缝隙很明显就会是贴图质量下降达不到预期的效果，因此如何制作无缝贴图是个问题。制作无缝贴图就是要使贴图和贴图之间连接没有明显的缝隙，就是说贴图左面要和右面贴图上面和下面连接在一起，中间没有缝隙．这就需要在制作贴图的时候注意使贴图的四个边能吻合。
4．烘焙
这里还要引入一个烘焙的概念，简单的说就是把建筑的外观贴图像拨皮一样整个拨下来，生成一张建筑的完整贴图，然后在按UV坐标反贴回去。这张贴图包含了这个建筑外观的所有信息，包括颜色、纹理、明暗、阴影等特征。是模型真实程度的反

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