前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇三維空間范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

三維空間范文第1篇

荷蘭設計師尤哈尼認為，空間能力的釋放是情感以及肢體與設計畫面的觸碰，所表達的效果在于強烈的接觸性能。我國的設計大師陳逸飛曾說過“人們在設計時致力于打破視覺的局限，努力顛覆視覺效果，使設計更具有吸引力”。三維空間是一種在傳統設計層面上有凸出點、真實存在的空間效果，能夠通過平面感官，最大限度地刺激人與畫面之間的情感交流。因此，其拓展方向就在于搭建真實世界中的“平面感官”，如圖中的三維平面設計展示，設計師利用了鏡面效果以及圖片矛盾沖擊理念將廣場地面設計成了倒懸式真空效果，讓人走在這樣的場景上面體驗到了飄在語段的感覺，同時運用了反光影的技術效果，增強了設計的表現能力，最重要的一點是，這一設計從本身擺脫了二維平面設計的束縛，將設計理念活靈活現地添加在了真實場景當中，依靠虛實結合的對比手法，設計出的場景更加真實，同時依靠真實人群以及建筑物的襯托，設計場景又富變幻效果，從不同的角度結合不同的設計理念，都能襯托出不同的效果，這便是人與三維平面設計結合的最好體現。

2拓展平面設計的趣味性

在設計創作中，有趣味的作品常常能吸引人的視線，產生較強的視覺沖擊力，從而達到信息高效傳達的目的。正如斯蒂芬·貝萊所言：“趣味是設計產品中最人類化、最直接、最能引起人們興趣的因素。”在平面設計中融入三維設計元素，可為設計的“趣味性”提供廣闊的施展空間，在表現形式和傳達功能上也拓展了平面設計的領域。設計師可以運用獨特的設計方式制造趣味性，為受眾創造動態的、立體的聯想與想象空間，引導他們充分發揮想象力，從而樂在其中。立體書《愛麗絲漫游奇境》已經在世界各國創下銷售奇跡，該書是享有“紙的魔術師”盛名的美國藝術家羅伯特·薩布達之作，它被美國《紐約時報》評為最佳圖畫書，被美國《出版者》評為最佳讀物。

3打破慣性，增強新奇感與感官體驗三維平面設計的慣性

在于無法擺脫傳統二維平面的束縛，所以許多設計師從真正的空間與平面結合的角度出發，利用事物或者是人的行為動作創造新奇的感受。因此，近年來在許多3d藝術展上展出的設計畫面都參入了新奇與感官的效果，如圖中的3d設計，設計師的構思是平凡人物與國際人物的零接觸交流，整幅畫面都設計在二維效果之中，唯有虛擬人物的手是“真實”的，同時依靠色調的明暗變化，以及搭建平臺的突出變化，使得整個畫面有了立體真實感，此時只需要人握住吐出來的“手”，就能通過雙向影響，完成虛實結合的效果，體現絕佳的空間能力。三維效果的拓展方向在于打破傳統的束縛，作者認為對于傳統設計束縛的利用也是推動三維設計效果拓展的有利因素，如傳統設計中在乎運用明暗顏色、虛實對比等，這些設計手法并非是落后的手段，如果將其與真實效果結合，就能夠完整的凸顯出三維效果。因此，一切傳統設計空間中的元素一旦擁有了真實感，就會變成三維空間元素。其拓展重點根本在于真實性的塑造。所以筆者建議，將二維空間中的元素通過增加互動性、趣味性、新奇性等三大特性，利用虛實結合的手法，以“部分真實部分虛擬”的手段進行提升，從而直接打破二維效果的束縛，解放空間能力，釋放平面張力，以此突出三維效果實現理念。

4結束語

三維空間范文第2篇

關鍵詞：立體構成；制作；三維空間；空間思維

立體構成是借助空間形態和實體形態共同制作出來的，所以，其是在應用材料的基礎上，對力學、美學的綜合應用。立體構成的制作便是對學生所展開的基礎教學，讓學生通過對立體構成制作的練習，來鍛煉自身的構想力，使自身養成專業的三維空間思維，進而可以更好的完成三維設計。

一、立體構成制作對三維空間思維的培養分析

空間構想力首先要拋開原有的平面思維，平面是由輪廓曲線來決定的，而立體中既包括輪廓曲線，又包括量，舉例來說圓圈是一個平面，而在圓圈的基礎上加上量的話，就發生了立體上的很多可能性，比如說變成一個球體或是一個圓錐體。立體構成的制作從形態上來說是千變萬化的，因為其有多個不同的視點基本構成，所以，視點的表現不同，所展現出來的形體的狀態也就不同。立體的空間形態是制造出來的。對這一形態的制造需要綜合考慮多方面的因素，比如說對力學知識的應用，對制造工藝的選擇，對結構大體的布局，對模型材料的選擇等等，要完成一項立體構成的設計，首先要考慮到這項設計的穩定性，其次還要考慮到這項設計的心理穩定和物理穩定，所謂物理穩定指的是每個支撐點、每個支撐面的重心一定要穩，支撐點的重心垂線必須保證在支撐面內，有了物理上的穩定，再來追求心理動態的平衡，滿足人們的心理需求。

二、在培養三維空間思維中對立體構成制作的運用

（一）三維空間思維在大腦中的生成訓練

三維空間思維的生成訓練是立體構成制作中的一個環節。立體構成是藝術與技術綜合訓練的基礎，每一件立體構成作品都是要用不同材料制作出來的，在教學中引導學生去不喑⑹愿髦植牧系謀硐址椒ǎ啟發其對材料的認知和由材料引發的重新構想的能力，不斷尋求新的制作技法創造出更多的不同造型的獨特能力，并鍛煉其對造型的感受力和直觀判斷力。

教學中學生通過對物體形態及材料特征的了解，在數次反復的體驗中不斷提煉、升華，最終達到理想的形態構成。這同時也是學生一次次對三維空間思維能力的不斷訓練和對形式美的驗證。在立體構成課的有限時間內，把材料問題作為一個重要的課題來加以研究，其意義是顯而易見的。具體到教學中、首先是對材料的關注。篩選積累素材、收集資料也包括收集不同的材料，如石頭、木頭、玻璃、金屬、棉、麻、絲等的視覺教果、質感、觸感等有什不同，只有了解了不同材料的性能才能作出選擇，設計不同的形態需要用什么材料，學生在選擇材料的過程中也是一次對美的發現和體驗，是對學生敏銳的觀察能力和三維想像力的培養。其次是對材料的加工和運用：不同的材料加工工藝也不一樣，只有掌握材料性能才能靈活運用多種方法加工出有創意的作品，在材料加工的研究學習中，可以使以單一材料為主的課堂鮮活起來，例如同是單一材料紙，不同的加工方法可制造出點、線、面、體等多種形態，多種材料的引入運用則為學生個性化的思考和構想增加了新的通道。掌握材料的性能，可以使學生在創造形態的構成中更加主動、積極和敏感三維空間想像能力。更好地讓學生積極地體察生活，培養學生在生活中觀察、分析、提煉的能力，并學會從材料中獲得靈感，進而提升為有創意的行動。

（二）對學生三維空間思維的準確表達訓練

對學生三維空間思維的準確表達訓練的訓練目的，是看學生對立體構成的制作能否把大腦中的設計準確地表達出來。把大腦中的設計表達的越充分、越準確、精度越好，就表明學生的三維空間思維能力越強。教師可據此評判學生三維空間思維能力的水平。教師應當明白，學生對立體構成進行制作，不是為做模型而做模型，是以立體構成制作為基本載體，培養學生的三維空間思維能力，因此，在立體構成制作的每個階段中，教師應重點關注學生的三維空間思維能力的具體情況，依照其學習的具體情況再對癥下藥，逐步的加深學習對三維空間的思維能力和判斷能力。

三、結束語

綜上所述，對學生三維空間思維的培養，可通過對立體構造制作的全面應用來取得學生空間思維能力上的提升，這一過程是緩慢的，初步的培養學習并不能起到立竿見影的效果，需要教師和學生都有很大的耐心，循序漸進的使得教學效果獲得提升。通過本文對立體構成的制作對三維空間思維培養的分析，希望能夠為學院教師的專業教學和學生的學習提供一些指的參考的意見。

參考文獻：

三維空間范文第3篇

關鍵詞： 空間面積勾股定理 射影面積公式 三棱錐體積公式

空間面積勾股定理：如果三棱錐的三條側棱兩兩垂直，且三個側面積分別為S、S、S，底面面積為S，那么S+S+S=S.

在這個關系式中，蘊藏著豐富的幾何元素間的關系，既有明顯的三角形面積關系，又隱含著三角形的邊、高、角等關系.因此，定理不僅有著廣泛的運用，而且結合三棱錐體積公式、射影面積公式、三角形面積公式，能使解題思路自然，簡潔明快，表達利落.下面舉例說明.

1.求距離問題

例1：已知三棱錐P-ABC的三個側面互相垂直，它們的三個側面面積都是2，求P到平面ABC的距離.

解：易知PA、PB、PC兩兩垂直，設PA=a，PB=b，PC=c，則

ab=4ac=4bc=4?圯（abc）=4×4×4?圯abc=8

V=V=×abc=

由空間勾股定理得S+S，得：S=2.

又設P到平面ABC的距離為h，由三棱錐體積公式得：

×2h=

h=

此法有三巧：求體積，設而不求，妙不可言；求面積，直截了當，干脆利落；求距離，避繁就易，簡捷明了.

例2：如圖1，在長方體ABCD-ABCD中，AA=a，AB=b，AD=c，求相鄰兩面內對角線AC與BC1的距離.

解：連AD、DC，則BC∥平面ADC，則點D到平面ACD的距離h即為兩異面直線AC與BC的距離.由空間勾股定理得：

S=

又V=V=abc，由三棱錐體積公式得：

h×=abc

故h=

此法妙在：“不割不補，實為割補”.從整體，看部分，智求體積.

2.求角的問題

例3：三棱錐S-ABC的三條棱SA、SB、SC兩兩垂直，且SA=SB=a，SC=2a，求二面角S-BC-A.

解：設所求二面角S-BC-A為θ，由空間勾股定理得：

S==a，由射影面積公式得：

cosθ===.所求二面角為arccos.

此法優點：求面積快速簡捷，過程精練；求角度，化難為易，立竿見影.

例4：如圖2，兩全等矩形ABCD和矩形ABEF所在平面互相垂直，且AB=a，BC=b，求異面直線AC和BF所成的角.

解：以矩形ABCD為底面，矩形ABEF為側面，作長方體ABCD-FEHG，連CG，則CG∥BF，∠GCA為兩異面直線AC與BF所成的角.

由空間勾股定理得：

S=S+S+S

即S=（b）+（ab）+（ab）

S=b，由三角形面積公式得：

AC•CG•sin∠ACG=S，即••sin∠ACG=b，

sin∠ACG=，

故異面直線AC和AF所成的角為arcsin.

此法特點：補全圖形，由部分看整體，一目了然.

3.求證幾何元素間的關系問題

例5：三棱錐V-ABC的三條側棱兩兩垂直，三個側面與底面所成的角分別為α、β、γ，求征： cosα+cosβ+cosγ=1.

證明：由空間勾股定理可知：S=S+S+S.

又由射影面積公式得：cosα=，cosβ=cosγ=.

cosα+cosβ+cosγ===1.

此法技巧：“死圖活看”，巧用射影面積公式.

例6：設三棱錐S-ABC，其側棱長分別為a、b、c，且三條側棱兩兩垂直，由其頂點S到底面的高為，求證：=++.

證明：由空間勾股定理得：S=

又V=abc

由V=V，得•h=abc.

h（ab+ac+bc）=abc，即=++.

此法技巧：“優選底面”，靈活選擇底和高.

4.求最值問題

例7：如圖3，在平面α內有一個以AB為直徑的圓，AB=2a，C為圓周上任意一點，PCα，且PC=a，求C在圓周上哪一位置時，PAB面積最大？

解：設AC=x，則BC=，由空間勾股定理得：

S=（ax）+（a）+（）

=-x+ax+a=-（x-2a）+2a，

當x=2a即x=a時，S最大，也就是當AC=時，（S）=a.

此法優點：利用定理，求表達式，輕而易舉.

例8：如圖4，過球面上任一點M作互相垂直的三條弦MA、MB、MC，球的半徑為R，AB=a，

解：設MB=x，則MA=，又MA+MB=AB，

MC+AB=4R，MA+MB+MC=4R，

即MC=4R-MA-MB=4R-（a-x）-x=4R-a，

由空間勾股定理得：S=S+S+S，

S=（MA•MB）+（MB•MC）+（MA•MC）

=（a-x）x+x（4R-a）+（a-x）（4R-a）

=-x+ax+aR-a

=-（x-a）+aR-a

當x=a即x=a時，S=a.

有趣的是不管M點在小圓上怎樣運動，此題蘊含兩個定值問題：

三維空間范文第4篇

關鍵詞:DirectX; 可移動平面; 三維移動; 鼠標射線; 射線變換

中圖分類號:TP317.4;TP391.73文獻標志碼:A

Arbitrary movement algorithm of objects in

3D space based on plane

SONG Jihong, LI Fenglong, XU Quansheng

(Info. Sci. & Eng. College, Shenyang Univ. of Tech., Shenyang 110178, China)

Abstract: To optimize the operation of movement of objects in virtual 3D management field and realize the process of using mouse to complete the object movement to any point in 3D space, the concept of movable plane is introduced into the study. A movable plane is built that is perpendicular to the projection of sightline in xz plane; a radial from camera position to mouse point is built and the mouse wheel is used to control the forward and backward movement of the movable plane along the sightline direction; the intersection point of the mouse radial and the movable plane can be moved to any position in 3D space by moving the moveable plane; the coordinate of the intersection point of the radial and the moving plane is calculated, taken as the new coordinate of the object to be moved which is added into the romance pipeline, and the object movement can be implemented. The application shows that the algorithm can ensure the movement accuracy and speed of the objects and reduce the input devices that help to move objects.

Key words: DirectX; movable plane; 3D moving; mouse radial; radial counterchange

收稿日期:2009-02-18修回日期:2009-05-08

作者簡介: 宋繼紅(1968―),女,遼寧福縣人,副教授,研究方向為計算機網絡通信、計算機網絡遠程控制、虛擬現實技術,

(E-mail)

0引言

在計算機技術高速發展的今天,虛擬現實(Virtual Reality,VR)技術作為1門綜合計算機圖形、多媒體、傳感器、人機交互、網絡、立體顯示以及仿真等多種技術而發展起來的計算機領域的新技術正逐步走向成熟并得到廣泛應用.[1]VR本質上是1種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的感知交互手段,最大限度地方便用戶操作,從而減輕用戶負擔,提高整個系統的工作效率.[2]因其在管理領域中所具有的獨特優勢,近幾年VR正逐漸被應用到各種管理領域.特別是在建筑、倉儲等管理領域中,傳統的窗口式管理軟件已不能滿足用戶需要,人們希望能對數據進行可視化管理,從感觀上對倉庫中的物品進行管理.因而,VR技術成為數據可視化管理的首選.當VR技術應用于建筑、倉儲等管理領域中時,實現物體在虛擬三維場景中的移動成為實現VR技術在該領域應用的基礎.因為在三維環境中多了深度信息,反映到坐標系上就增加了z方向的坐標值,從而使得一些在二維空間交互的簡單問題到三維空間就變得非常復雜.[3]利用鼠標、觸摸板等二維輸入設備得到的輸入信息只具有x和y方向的二維信息,要實現在三維環境下的物體移動,首先需要解決將二維屏幕上的鼠標點坐標變換為三維場景中的三維坐標.[4]但是,直接利用鼠標獲取輸入點的高度信息十分困難.最初的三維空間物體移動方案利用鍵盤等輸入設備在三維空間通過在x,y,z 3個坐標增加或減少1個固定值完成,這種方法不但耗費移動時間,而且因其在x,y,z軸上每次只可移動1個固定值,移動精度很難保證.因此,實現通過鼠標控制完成二維屏幕的三維移動操作對VR技術應用于虛擬三維管理工作上具有極其重要的意義.

1基于平面的三維空間物體任意點移動算法

在三維空間中建立垂直于視線在xz平面投影的可移動平面,并建立從攝像機位置,到鼠標位置的射線.計算射線與可移動平面的交點,將其放入渲染流水線作為待移動物體的新坐標值從而完成三維物體的移動.此算法可分解為以下5步:(1)建立可移動平面;(2)建立鼠標射線;(3)拾取物體確定待移動物體;(4)對平面進行移動;(5)計算射線與移動平面交點.

1.1建立可移動平面

通過3點可確定1個平面,該平面要滿足以下要求:(1)平面要通過物體重心;(2)平面垂直于xz平面;(3)平面垂直于視線在xz平面的投影.定義P1點為物體重心點,可通過查看物體的當前位置信息獲得P1點.設該重心中點垂直上方點為P2, 其坐標為(xP1,yP1+10,zP1).為使平面垂直于視線在xz平面上的投影,此時只需再在xz平面上找到1點P3,即可得到向量A(P1,P2)與向量B(P0Eye,P0vLook),使向量A與B滿足A×B=0(1)因P3點在xz平面上,所以yP3=0,又因P3點在x軸上的坐標只要不與P1點在x軸重合,即可建立滿足要求的平面,所以設P3=(10 000,0,h), zP3為待求值.由式(1)得

(xP1-xP3)×(xP0vEye-xP0vLook)+

(zP1-zP3)×(zP0vEye-zP0vLook)=0

zP3=zP1(xP1-xP3)×(xP0vEye-xP0vLook)(zP0vEye-zP0vLook)

此時,由已確定的P1,P2和P3點可確定唯一平面.定義向量A,B,C:A=P2-P1;B=P2-P3.利用DirectX SDK庫函數D3DXVec3Cross()計算A和B所在平面的法向量: D3DXVec3Cross(C,A,B),所以過P1,P2,P3的平面方程為xc(x-xp1)+yc(y-yp1)+zc(z-zp1)=01.2建立鼠標射線

當按下鼠標并移動到屏幕上的點S時,從屏幕上可想象出1條從攝像機位置到鼠標點處的射線.然而,應用程序不可能僅僅根據得到的屏幕點S的坐標建立這條射線.[5]與二維圖形程序的顯示方式不同,三維圖形程序中的頂點要經過世界變換、攝像機變換、投影變換、剪切以及視口縮放,才能在二維屏幕上顯示.[6]為獲取鼠標按下點的造型空間坐標,利用造型空間和用戶空間之間的坐標變換提取空間坐標.[7]設在投影窗口上與S點對應的點為P,投影面為z=1.建立1條射線,使其從投影空間起點出發穿過點P.建立射線的算法可分解為以下3步:(1)捕捉屏幕上點S,確定S點對應投影窗口上的點P;(2)建立1條從投影坐標系原點出發穿過點P的射線;(3)將射線和模型變換到同一坐標系中.

1.2.1屏幕到投影窗口變換

視口變換矩陣[8]為w2000

0-h200

00zmax-zmin0

x+w2y+h2zmin1投影窗口上的點P通過視口變換產生屏幕上的點S:xs=xpw2+x+w2(2)

ys=yph2+y+h2(3)z坐標在視口變換以后沒有作為二維圖像的一部分存儲被存儲到深度緩存中.[9]因此,由式(2)和(3)得到計算xp的式(4)和計算yp的式(5).xp=2xs-2x-ww(4)

yp=-2ys+2y+hh(5)通常情況下,視口中的x和y為0,因此能更進一步得到xp=2xsw-1(6)

yp=-2ysh+1(7)由定義可知,投影窗口就是z=1的平面,因此zp=1(8)投影矩陣縮放投影窗口上的點以適應不同大小的觀察視野.為了得到被縮放之前點的值,必須通過縮放變換的逆運算來變換點.設P為投影矩陣,因為變換矩陣的P00和P11是點的x坐標和y坐標的縮放值,所以被縮放之前點的值為xp=2xw-11P00(9)

yp=-2yh+11P11(10)此時點P為屏幕上點S對應投影窗口上的點.

1.2.2建立射線

射線可以表示為等式P(r)=P0+tu,其中,P0是射線的起點位置,u是用于描述射線的方向向量.在前面設定射線的起點為投影空間的起點,因此p0=(0, 0, 0).因為射線通過點P,所以方向向量u可表示為u=P-P0=(xp,yp,1)-(0,0,0)=P.采用上述方法在Direct3D中計算射線.首先定義射線結構體RAY,

Struct RAY

{

D3DXVERCTOR3 Origin;

D3DXVERCTOR3 Direction;

}

創建RAY類型全局變量Ra,其中變量Origin和Direction分別用于存儲射線的起點和方向.定義函數GetRay(int x,int y)計算射線.在函數中聲明D3DVIEWPORT9 類型結構體Viewport和D3DXMATRIX 類型矩陣Proj.用 pd3dDevice->GetViewport(&Viewport)將視口信息存儲于Viewport中,用pd3dDevice->GetTransform(D3DTS_PROJECTION, &Proj)獲取投影矩陣,并用Proj返回.根據式(9)和(10)計算出xp和yp,可得射線的起點為D3DXVECTOR3(0.0f,0.0f,0.0f),射線的方向為D3DXVECTOR3(xp,yp,1.0f),最后函數返回射線Ra.

1.2.3射線變換

在第1.2.2節中計算出來的射線是在投影空間中描述的.為了完成射線與第1.1節中建立的移動平面相交,射線和移動平面必須在同一坐標系內.與其將移動平面轉換到視圖空間中,不如將射線轉換到世界空間.[10]通過變換矩陣來改變射線P(r)=P0+tu中的起點P0和方向u,進而實現對射線的變換.定義函數TransformRay(Ray*ray, D3DXMATRIX* T)變換射線.其中,采用函數D3DXVec3TransformCood變換射線起點,第4個分量缺省為1;采用函數D3DXVec3TransformNormal變換射線方向,第4個分量缺省為0.這里,起點作為1個點變換,方向作為1個向量變換.至此,在待移動物體所在的世界坐標系中可得到1條從攝像原點出發并經過鼠標在世界坐標系下對應點的射線Ra.

1.3拾取物體確定待移動物體

通過第1.2節計算得到的射線原點與方向向量,利用DirectX SDK D3DXIntersect()函數逐一判斷場景中的物體是否被拾取,以確定待移動物體.函數原型為: D3DXIntersect( pMesh, &vPickRayOrig,&vPickRayDir,&bHit,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL) [11]; 通過bHit返回值是否為1判定物體是否被拾取.利用該函數可以一次性拾取到射線所穿過的幾個物體,此時可通過提取物體在三維場景中的位置信息Place[i],并計算找出距攝像機距離最小的物體為拾取物體.

1.4對平面進行移動

前面建立的平面只能實現物體在1個平面上移動,要實現物體在整個三維空間移動需要讓該平面在視線方向上向前或向后移動.如圖1所示,在xz平面內可移動面可表示為1條直線.要把可移動面從面1位置移動到面2位置只須讓面1中的各點分別在z軸和x軸方向上移動1個單位即可.圖中視線的方向向量OE=(P0vEye-P0vLook);角α為向量OE與x軸的夾角;d為移動距離.由圖可得Δx=d cos α,z=d sin α所以移動后P1,P2,P3的點坐標分別為P4=(xp1+d cos α,yp1,zp1+d sin α)

p5=(xp2+d cos α,yp2,zp2+d sin α)

p6=(xp3+d cos α,yp3,zp3+d sin α)再將P4, P5, P6賦值給P1, P2, P3.

圖 1可移動平面變換

采用上述方法在Direct3D中計算.首先定義函數PlanMove(int i),在此函數中完成以上功能,其中參數i用于控制平面向前移動還是向后移動.該函數響應鼠標滾輪事件WM_MOUSEWHEEL,當向前滾動時,使移動距離d>0,反之d

由于第1和2節已建立從攝像原點到鼠標在世界坐標系對應點的射線和垂直于視線在xz平面上投影的可移動平面,所以下一步只要計算射線與可移動平面的交點,得出交點值,將其作為世界坐標系下待移動物體的新坐標,裝入渲染流水線即可完成對物體的移動.交點值的計算過程如下:

xc(x-xp1)+yc(y-yp1)+zc(z-zp1)=0

x=xOriginRa+xDirectionRa×t

y=yOriginRa+yDirectionRa×t

z=zOriginRa+zDirectionRa×t

式中:t為參數方程的參數.解方程得t=xc(xp1-xOriginRa)+yc(yp1-yOriginRa)+zc(zp1-yOriginRa)xc×xDirectionRa+yc×yDirectionRa+zc×zDirectionRa

x=xOriginRa+xOriginRa×xc(xp1-xOriginRa)+yc(yp1-yOriginRa)+zc(zp1-yOriginRa)xc×xDirectionRa+yc×yDirectionRa+zc×zDirectionRa

y=yOriginRa+yOriginRa×xc(xp1-xOriginRa)+yc(yp1-yOriginRa)+zc(zp1-yOriginRa)xc×xDirectionRa+yc×yDirectionRa+zc×zDirectionRa

z=zOriginRa+zOriginRa×xc(xp1-xOriginRa)+yc(yp1-yOriginRa)+zc(zp1-yOriginRa)xc×xDirectionRa+yc×yDirectionRa+zc×zDirectionRa此交點值為鼠標射線與移動平面的交點坐標,即待移動物體的新坐標值.將該點裝入渲染流水線作為待移動物體的坐標,到此完成物體在三維空間中的移動.

2實驗結果

上述算法在PC機(AMD Athlon 64 Processor 3000+處理器,1 GB內存,NVIDIAGeForce 6600LE顯卡)上利用Direct3D 9.0c (AGU2006)圖形庫實現.在場景中,當物體被拾取到后,通過拖動鼠標可以使物體在初始移動平面上自由移動.當滾動鼠標滾輪,物體可在新建立的移動平面上自由移動從而達到通過鼠標使物體在三維空間中作任意位置移動的目的.圖2為相關示例.

圖 2算法實踐

3結束語

為改進物體在三維空間的移動操作,從建立可移動平面和鼠標射線出發,通過移動可移動平面,使鼠標射線與可移動平面的交點可以到達三維空間中的任意位置,而后將該位置坐標作為待移動物體新坐標放入渲染流水線,完成物體移動.該算法能保證移動的速度與精度,同時也可減少因移動所需的輸入設備.實際應用證實該方法切實可行.

參考文獻:

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三維空間范文第5篇

第一節 博物館導視系統人文作用與價值

博物館導視系統的人文作用主要體現在“以人為本”的同時，還要融入該館的專屬特色，當地的風土人情、民族文化特色。每個地區都有各自的文化，它們會利用音樂，繪畫、食物、語言等多種載體來形成不同的文化特性，而導視系統的人文作用就要承載這些文化特性。最明顯的體現在于導視系統的功能能夠通過建筑物主體設計、戶外的設計表現出來，博物館導視系統的價值就是將人、自然、文化三者結合起來，達到三者和諧統一的狀態。博物館導視系統的更多體現在人文價值、思想文明、藝術的相互融合上。無論是從標識的設計，還是顏色、圖形的設計都能夠顯示出導視系統的設計理念與文化特點。

第二節 博物館導視系統設計的特點與創新

博物館導視系統的特點主要體現在導向指示與環境的融入程度。導視系統是整體環境中的一部分，那么在設計時就必須考慮與環境相互融合，同時也要服務于環境、升華文化建筑所蘊含的精神內涵，并且不能與環境割裂，讓人覺得是兩個生硬并存的系統。因為導視系統在環境中起到引路作用，始終居于人們目光聚焦點上，容易成為人們的關注點，所以設計的重點集中在圖形、顏色、字體等設計方面。博物館導視系統的造型相對來說針對的人群都是具有一定文化修養的。博物館導視系統應該不拘泥于重要通道和功能的指示牌上，要突破傳統導視系統的設置框架，利用不同的材料來打造獨特的導視系統。這樣才能在起到基本導視系統功能的同時，在設計感上營造一種由視覺感上升到精神審美內涵的意境。

一、導視系統的實際功能性、導向性

所有的導視系統根本目的在于傳達信息、指引受眾到達目的地，博物館導視系統也不例外，準確、醒目、規范的導視系統是場館秩序的保證。博物館導向標識系統是運用地標、標識、路徑和環境線索，幫助觀眾在這個陌生的的環境快速找到和使用具體空間的信息傳達系統，基本功能是幫助人在空間內更方便活動，因此導向標識系統的、持續的利用各種元素和方法為觀眾傳達空間信息。根據博物館內空間的不同屬性，空間信息通過圖形、文字、色彩進行規劃、組合等各種手段傳達，所以形成適合具體空間的信息體系。觀眾通過信息系統獲得指引信息之后能夠順利到達目的地，達到在博物館中無障礙活動。

二、空間環境中的系統性

博物館這一文化場館它的導視系統與公共空間導視系統、商業環境導視系統一樣，系統性是其特征之一。可以說，系統性是所有導視系統的基本屬性之一。博物館導視系統的設計需要營造一種特殊的文化氛圍，讓觀眾走進博物館時就能感受到文化帶來的愉悅心情。在一定程度上讓導視系統的設計成為博物館的藝術品。每個導視系統中所有的設計元素：圖案、數字、文字、箭頭、顏色、物料等，都該圍繞博物館功能特點進行設計。無論是室內還是室外的標識設計。博物館導視系統在設計上要符合大眾的基本審美規律的同時，還需讓導視系統設計元素在設計上富有審美的價值特征，讓整個導視系統在尺寸、文字、色彩上滲透出不一樣的文化氣息。

三、給人身心感受的視覺性

說到導視系統的視覺性，必須要有其鮮明的設計特征：標識牌的尺寸、圖形的淺易性、陳設的位置、不同層次分類、顏色的差異、字的粗細、字距與間隔、部位的高低等。博物館導視系統不僅要實現這些設計的基本要求，而且還要有一定程度的審美價值，這是博物館，美術館這些展館的導視系統與其他導視系統區別最大的地方。一個設計出色的博物館導視系統，應該具有容易讀懂、在瞬間閱讀便一目了然、準確傳達信息，且不造成任何疑惑的特點，并且讓人在視覺上感覺到導視系統不是獨立于建筑設計的，與室內設計、建筑外形，乃至于室外標識等相融合，在設計上能與其他設計領域融為一體。博物館導視系統在設計上的要求上使很大的，它們不僅僅局限于基本的傳遞信息功能，要與周邊建筑、博物館的主題相結合。博物館導視系統的視覺性在于幾個方面：字體的統一性、顏色的規范性與多樣性、圖形的通用性、形態的一致性、版式的嚴謹性、位置的準確性，以及設計的欣賞價值。

四、富有專屬特色的獨特性

所有的導視系統設計都是相對獨立的。對于博物館導視系統，在需要增加樣式的變化的同時在設計上又要強調統一性。博物館的獨特性與統一性應該相輔相成，博物館除了具有最基本的導向功能以外，也需要強調樣式與圖形上的創新，在材料、形態選擇上，都有可做之處的。博物館的導視系統中蘊含的文化特性，只要是在利用各種表現手段，傳達文化內涵，而它的獨特性是把創新的、個性化的形態用在導視系統中，用字體的選用、色彩的對比配置、圖形創意、形態的獨特樣式呈現給觀眾的。

第三節 博物館導視系統與博物館空間整體的關系

博物館空間的方向、深度、大小、形狀、材料、質感都是觀眾所能直接感知的基本元素，它們營造出來的空間氣氛和視覺環境，會直接影響觀眾情感和思維。這種從整體到局部，從局部到整體的心里感知使人們對整個博物館空間留下一定程度的感受。但是當我們置身其中，所能感知到最多的是局部的細節感，并會把這些小局部與細節有意識拼湊在一起，讓頭腦中得以一個完整和深化。空間里的導視系統做出的指示和表達就是對這一過程的最佳指引，此時導視系統促進了觀眾對空間整體和內部細節印象復原與結合，這個過程呈現的是人們與空間中導視系統之間互相的依賴關系。環境視覺標識設計在復雜的空間環境中可以起到信息傳遞和信息溝通的橋梁作用。1在環境中設置平面標識或者立體標識，它的目的就是利用特別的造型確立建筑的視覺形象。主要是在于光影、色彩、比例與尺度的關系。

光影可以說是隨著自然光線的變化而變化的視覺元素，在設計中對自然光的有效利用，可以讓整個博物館的空間環境協調統一。色彩是導視系統里較難的問題，“因為人們的色彩偏好更多地受到民族習慣、知覺經驗、情緒狀態以及社會時尚的影響，因而不同的民族、地域、不同的個體，對色彩的偏好都有很大的差距”。2我們可以根據色彩的冷暖和變化去指導設計。其導視系統也主要運用顏色、質地以及版式來區分博物館不同樓和展區的。每層樓都有單獨的配套識別系統，有自己的編碼和身份的標志符號。

導視系統設計應用于空間中時，首要目的是它的功能性，當然同時也要遵循空間環境的特點。所以，導視系統設計應從博物館空間本身的比例和尺度出發，制定相統一、融合的尺度標準和自身比例。合適的尺度與比例它能快速的傳達信息，有助于展現美感。在應用比例中，主要可以從內部比例和外部比例兩方面進行考慮。而尺度則是某種比例關系給人的視覺感受，它與空間尺度息息相關、高度融合，向人們展示了一種不一定與實際尺寸相符合的視覺感受。

參考文獻