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元宇宙本身并不是一个像宇宙那样的科学概念，而是对数字技术所驱动和连接的信息空间的一种新的概括性描述，是一个会根据技术发展而不断增减内涵的开放性的集合概念。 中国 社会 科学院哲学研究所段伟文研究员 在《国家治理》周刊撰文，从元宇宙所代表的 科技 社会 的未来趋势廓清其实质和问题，并从技术与伦理关系视角，对元宇宙价值锚点和治理原则进行了深入分析。

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自上世纪90年代以来，人类文明出现了数字化转向，从“数字化生存”的口号到作为经济发展战略的数字化转型，互联网、移动通信、云计算、大数据和人工智能等信息通信技术所引领的网络化、数字化、智能化一浪高过一浪，我们正在步入深度数字化和深度智能化时代。正是这一时代趋势，使得人类的生存空间逐渐从物理空间迁移到赛博物理空间，从而水到渠成地催生了元宇宙的概念与创新。

毋庸置疑，在脸书更名为Meta事件的推动下，元宇宙正在成为预期的新一代数字技术驱动的创新热点，但从 科技 产业政策和治理的角度来看，越是热现象越需要冷思考。元宇宙之所以受到热捧，在很大程度上是因为它可以大致代表新一代数字、网络与智能技术应用的集成创新框架，而它是不是能够真正引领数字化和智能化发展的潮流，还要看时代最终会不会选择它。

具体到数字治理和新兴 科技 治理的维度，富有挑战性的问题是：元宇宙的发展如何形成可以适应其创新广度、深度和速度的治理框架，从而以具有动态应对能力的敏捷治理促进其有序发展。鉴于当前元宇宙的发展尚处于概念传播与创新孵化期，在构建具体的治理框架之前，亟需进行一系列预见性的跨学科研究，为其提供一套基于理性认识的工作假设。为此，非常有必要从元宇宙所代表的 科技 社会 的未来趋势廓清其实质和问题，确立把握元宇宙开放性创新的认知策略，进而对元宇宙的价值诉求和治理原则展开前瞻性思考。

深度数字化时代的元宇宙及其挑战

元宇宙本身并不是一个像宇宙那样的科学概念，而是对数字技术所驱动和连接的信息空间的一种新的概括性描述 ，实际上是一个会根据技术发展而不断增减内涵的开放性的集合概念。近年来，元宇宙已经超越了斯蒂芬森1992年首创这个词汇时所赋予的沉浸式3D虚拟世界的内涵，拓展至物理世界中的物体、行动者、界面以及构建起虚拟环境并与之交互的网络等。关于元宇宙的内涵，加速研究基金会（Acceleration Studies Foundation，ASF）发布的《元宇宙路线图：通往3D网络之路》指出：元宇宙是虚拟增强的物理现实与物理上持续存在的虚拟空间的融合，这一融合使用户可以同时对两者加以体验；没有一个单一的、统一的实体被称为元宇宙；元宇宙的建设意味着越来越多的虚拟和3D网络工具和物体将嵌入我们的环境之中并相互促进，并成为我们生活中的持久特征，而且这些技术的出现将取决于潜在的利益、投资和客户的兴趣，并将受其弊端和意外后果的影响。

为了描述元宇宙的发展趋势，加速研究基金会的元宇宙路线图选择了两组可能影响其演进方式的连续变化谱系：从增强到模拟的技术谱系和从私密（以身份为中心）到外在（以世界为中心）的技术谱系。其中，增强技术是指通过增加新的信息控制系统加强我们与物理环境的感知与互动，模拟技术是指通过构建虚拟或镜像的世界提供全新的交互环境，私密技术涉及个人（包括虚拟化身与虚拟主体）的身份、认知和行为等内在体验，外在技术为用户提供有关周围世界的信息和控制技术。

由此形成的四个象限可将元宇宙大致划分为虚拟世界、镜像世界、增强现实和生命记录四种形态（见图1）。不难看到，这些形态其实是相互关联的。如在凯文·凯利眼里，增强现实将触发一种可以称为镜像世界的新的大技术平台的产生：不久的将来，现实世界中的每一条街巷、灯柱、建筑和房间，都将在这个人工的镜像世界中拥有同样大小的数字孪生，就像一张与它所代表的领土大小完全相同的地图一样。

然而，要把握元宇宙及其所代表的深度数字化时代的实质，探讨元宇宙对 社会 价值的可能挑战，不能停留在这类未来已来的畅想层面，而要以思考元宇宙为契机，在深化人们对相关问题已有的认知的基础上进行更具系统性和前瞻性的探讨。实际上，人们对于信息通信技术与数字技术的本质及其问题已经进行了大量思考。其中，除了与元宇宙类似的赛博空间（cyberspace）、信息圈（infosphere）以及与之相关的心智层、超文本空间、全球脑等基于空间隐喻的观念之外，具有代表性和承前启后意义的有三个方面。

其一，各种可能形态的元宇宙的基础是数字计算思想及其技术实现。 即可以通过数字化将世界和人（包括行为和交互）转化为数据驱动的信息机器，进而运用信息通信技术或数字技术使其得以自动化运行。但由此导致的潜在冲突是，人本身并不完全等同于信息机器中的智能体，人是有思想、自主性和能动性的，人具有生物学的身体，人的感觉和认知是通过其神经认知系统实现的。对此，认知现象学家梅洛-庞蒂早在20世纪60年代就曾指出，将人类的创造解读为信息的自然过程实际上是一种控制论的意识形态，在这种绝对的人工主义的视角下，人的身体成为信息机器意义上的可能的身体，但在我们的生活中，感性的世界和加工过的世界本应该是为我们的身体而存在的。

其三，有关可编程未来的讨论表明，元宇宙本身并不神秘，其实质是由软件代码构造的可编程的世界。 2011年，世界上第一个鼠标的发明者同时也是风险投资人马克·安德森（Mark Andreessen）曾经指出：“软件正在吞噬地球！”而此后图书和音像等行业被数字网络企业大规模侵蚀的事实，的确反映了这一点。对于可编程世界的含义，科西莫·亚托卡在新近出版的《数据时代：可编程未来的哲学指南》一书中指出：“软件代码在普遍和继续不断地开发、分布与激活中，从比喻到实际意义上，软件代码都在攻击和毁坏我们迄今所知的世界，以及 社会 、经济和我们生产价值的方式……总之，我们正在见证一个世界的毁灭、一个新世界的上升。”在他看来，代码所扮演的不是压缩和消除物理空间的角色，代码呈现世界的方式是创造和操纵现实。在数据时代，代码是激活空间生成活动的关键要素，从而与空间同构为代码/空间——通过代码的生成性运行，邻近性、移动性、 社会 性、可感性、可达性等关系得以产生，空间不断被修正和迭代。

立足这些重要的思考，有助于我们认识到元宇宙并不是一个全新的事物而是累积性集成创新的趋势。对其前瞻既不应基于各种科幻式的未来愿景，也难以从不断翻新的场景应用构想和技术解决方案中找到答案，而应该从技术谱系和与之伴随的问题谱系的追问入手，才能避免浮光掠影式的预言，并揭示出真正的问题与挑战所在。

随着元宇宙的发展，既有的思考为我们提供了进一步探究的大致方向。其一，虚拟世界对人的行为的诱导与操控，沉浸式虚拟体验对人的神经系统的影响与伤害， 游戏 等虚拟生活对人的行为模式的改变，这些目前已经出现的问题无疑会加剧，会变得更加复杂和难以应对。其二，作为数字化生存升级版的元宇宙将带来更多生活层面的挑战： 自我与数字替身和虚拟人之间的关系将会使自我认同更加困难，真实与虚拟界限的普遍模糊会导致更严重的认知障碍 ，注意力的缺失可能会成为元宇宙 社会 的新常态，人们可能会成为相互隔离的亚文化群体，等等。其三，在走向深度数字化的元宇宙时代，代码、传感器、数据、算法和人工智能正在成为在空间中生成空间、在世界中搭建世界的全新的生成装置，元宇宙的空间拓扑结构将变得“无远弗届”和“如影随形”。由此产生的颠覆性力量可能会被滥用，从而成为破坏 社会 团结和影响公正的强大力量。更重要的是，即便我们可以将元宇宙及其代表的深度数字化潮流视为行星级的颠覆性力量，不容忽视的是它依然建立在自然生态环境之上，不能不考虑地球生态承载力和人类文明可持续发展的总体目标。

作为 科技 社会 试验的元宇宙及其伦理冲击

而鉴于元宇宙既有传承性又在 探索 之中，对其可能导致的影响和应对的研究需要采取相应的认知策略，以利于聚焦恰当的问题域。为了避免老生常谈、泛泛而谈和夸夸其谈，在元宇宙的 社会 、伦理和法律等相关问题的探究中，宜采取两个认知策略。 一是开放探究性策略 ，即认识到元宇宙实际上是未完成的概念和创新，对各种可能性保持开放的态度。 二是现实可能性策略 ，即抓住其当前发展态势中最有可能激化的问题及其 社会 反响，把握实质所在，探寻可行对策。将两者结合起来，有助于厘清元宇宙相关研究的预设和边界，有的放矢。

因此，以下事实将不容无视和回避：一是世界与人的数据化，即作为元宇宙的前世或基础的虚拟现实、增强现实和扩展现实等技术实质上是对世界和人的感知与行为的数据化模拟和仿真；二是感知与体验的幻觉化，即元宇宙中的虚拟现实感建立在以假乱真的主观感知和基于幻觉的身体体验之上；三是认知与行动的可控化，即元宇宙中的增强现实和扩展现实使人的认知和行动建立在用数字化中介重新整合的经验与事实之上，成为可识别和可调控的对象。直面这些事实，不难揭示出元宇宙的发展必然引发一系列远远超出信息伦理和数字技术伦理的复合性和开放性伦理冲击，而这又将为进一步探讨元宇宙发展的基本价值诉求和治理之道奠定基础。

首先是全智能环境下的数据伦理冲击。 在元宇宙中，对人的行为和生物特征数据的采集和分析将成为其运行基础。根据美国斯坦福大学2018年的一项研究，在虚拟现实空间中停留20 分钟，会留下大约200万条眼球运动、手部位置和行走方式等数据。单对眼球运动的监测，就可以通过每一刻的视线位置、眨眼次数、瞳孔张开程度等详细的生物特征数据来了解人的心理状态和疲劳程度。在元宇宙中，现有的个人信息和个人数据保护方面的法律和伦理规范远不能应对这一新趋势，故从一开始就要从技术和管理上确保通过VR耳机、AR眼镜或BCI接口获得的数据及其使用安全有益，并合乎伦理和法律。

其次是感知和体验幻觉带来的深度数字化环境下的生命与神经伦理挑战。 如果元宇宙真的将引领深度数字化的未来，技术开发者就不能不对人的心智或大脑在虚拟环境中的可塑性、虚拟行为对人的行为与身份认同的深度操控以及虚拟沉浸和虚拟化身对人的认知和心理的长期性影响等问题进行深入研究，进而在科学事实的基础上为人类的虚拟活动划定一个身体与认知安全的界限。否则，一些元宇宙产业开发无异于毫无伦理规范和法律制约的人体试验。其中，对青少年等弱势群体的保护特别重要，从一开始就要明确限制青少年驻留元宇宙时间，尤其不能以什么世代之名不负责任地声称青少年是元宇宙的原生代。

再次是由虚拟和现实的混淆与界限消弭带来的事实伪造和意识操控等 社会 认知伦理和精神伦理层面的颠覆性影响。 应该认识到，随着虚拟和增强现实技术逼真度的不断提升，加之人工智能伪造和脑机接口技术的采用，元宇宙的开发不能不预防这些威力强大的技术的滥用。如它们很容易被用来混淆伪造的事实和真实的事实，甚至可用于虚构对特定事件和 历史 的虚假集体记忆，从而干预人们的 社会 认知，操控人的意识和精神。可以预见，由元宇宙技术所形成的观点极化、信息茧房等反智主义和认知偏差将更为顽固，更难于破解。

探寻元宇宙的价值锚点与治理原则

深度数字化和互联网的未来将走向何方？如何应对元宇宙可能引发的诸多颠覆性的伦理冲击？这就需要我们超越技术层面，从人与技术、 科技 与人类文明的视野为其确立必要的价值基准或锚点。单从技术上看，目前对元宇宙的认知更多地偏向虚拟性，主要将其视为由相互连接的虚拟世界组成的大规模、持久、交互式和可操作的实时平台。但如果将技术作为人的本质特征， 科技 作为人类文明的内生变量，则可以将技术和 科技 所构建的世界定义为人造世界，从而将元宇宙视为由数字技术所连接、组织和整合起来的人造世界的新版本。

从价值层面来看， 科技 所造就的人造世界应该是为未来而构建的，它使得未来具有召唤出潜在的巨大力量的可能性，但这种可能性无论多么奇妙，都应该使人类文明拥有更大的发展空间，而不是没有未来。如果说人类的 科技 活动在工业化时代对自然的利用已经造成了诸多使自然生态不可持续的风险，那么，数据驱动的元宇宙的发展则尤其应该避免其滥用导致人和人类 社会 的“去未来化”。

由此，立足前文所论及的开放探究性和和现实可能性认知策略，只要我们还承认信息通信技术和数字技术所开创的 科技 文明的基础是自然环境、资源和我们生物学的身体以及现实 社会 ，就可以对未完成的元宇宙将如何发展提出一个方向性的预设：恰如现在的网络空间并非当初所设想的完全虚拟和匿名的赛博空间一样， 作为深度数字化生存空间的元宇宙也将会是数字与物理相互交缠的空间 ，而且物质与能量、生态与环境、身体与生命、社群与 社会 的可持续、 健康 、幸福、美好生活、团结和繁荣具有更高的价值。

这一方向性的预设，有助于为元宇宙未来的星辰大海确立价值锚点。据此，我们会对其他更激进的构想保持开放的态度，但同时也要对这些构想的现实可能性提出质疑。例如，针对汉斯·莫拉维克和雷·库兹韦尔等以计算机为媒介的永生之梦，可以质疑的是，在资源稀缺的情况下，尤其是在最开始的迭代阶段，谁将可以享受这种不朽？更重要的是，从这一价值基准出发，我们可以更清晰地认识到，作为 科技 社会 试验的元宇宙不是单纯的技术创新，而是一种复杂的技术 社会 复合体和人造世界，其所带来的伦理冲击的本质是人与技术在价值层面的深层次冲突，而如何回应这些冲击并做出恰当的价值权衡与伦理构建，恰恰是元宇宙从0到1创新中的内在环节。

从我们所提出的元宇宙价值基准或锚点出发，结合数字治理与人工智能治理的经验，可以提出以下应对其 社会 伦理冲击的治理原则。

其一，分类治理的原则。 元宇宙在技术上是一个集合概念和集成创新，为了明晰治理路径和充分运用已有治理经验，要根据治理的需要对其做出必要的区分，从而避免政策上的含混。例如，目前可以将元宇宙大致区分为 游戏 类、数字资产类和基础设施类，特别要将相对严肃的经济 社会 生活与 游戏 娱乐 作必要的区分。在此基础上，相关的治理应该基于不同的类型，根据其规模和具体影响寻找其存在的症结，再依照现有治理路径寻求进一步的治理路线。

其二，以人为本和保护现实 社会 的原则。 具体包括一系列举措，如保护个人数据与隐私、保护消费者和用户的身心 健康 尤其是青少年身心 健康 、保护用户免受操控、平衡虚拟世界中的权利责任关系、保护虚拟世界中的公有空间和公有物品、避免和减少逃避现实与 社会 孤立现象、共同构建虚拟世界等。其中，有很多问题变得越来越具有挑战性，例如，如何防范虚拟世界走向相对封闭的围墙花园以及亚文化群体的极端化发展等。

其三，虚实平衡的原则。 针对元宇宙虚拟化的偏向，这一原则强调现实世界中的生态、生命和生活具有更高的价值，虚拟世界、镜像世界和增强现实的建设最终是为了让现实 社会 生活更有意义和更有效率，不主张完全用虚拟人生替代真实人生，强调虚拟与现实边界的存在。

其四，绿色、幸福与繁荣的原则。 即强调元宇宙的建构要以自然环境可持续、个人生活幸福和 社会 团结繁荣为最终目标。基于这一原则，元宇宙的构建必须考虑环境和资源的约束，要将节约资源作为衡量其品质的重要指标；人在元宇宙中的活动要避免时间与精力的过度耗费，元宇宙的设计从一开始就要将避免上瘾作为重要的技术指标；虚拟社群要引入必要的自治机制以避免极端化的团体思维和 社会 分裂。总之，元宇宙的发展要有利于现实世界的繁荣而不是相反。

最后，多元共治的原则。 这一原则要求，一方面国家和产业主管部门自上而下的治理架构应与企业和行业自下而上的自律和自适应治理相结合，另一方面现实世界的干预应与虚拟世界的自治相结合。在具体的治理实践中，依据数字治理与人工智能的经验，这一原则的实施应在事件导向的处理与制度化的治理、促进创新和消费者保护之间保持适度的张力。更重要的是，在治理中要对元宇宙的相关问题包括负面影响开展科学研究，而不是只凭对不良后果的想象进行规制和处罚。实际上尊重和直面科学事实，对于所有主体而言是最大公约数——既可以促进和保护创新，又能使其发展符合国家、 社会 和用户的利益。唯其如此，才能促进元宇宙的 健康 有序发展，使其成为引领数字化未来美好生活的时代引擎。

摘要：3D Studio MAX 是Autodesk公司的子公司Kinetix推出的一种优秀的三维动画造型软件,它广泛用于游戏、广告、建筑等领域，是目前PC上最流行的三维动画造型软件。虚拟现实技术是计算机技术发展到一定阶段的产物，它使计算机适应人而不是人适应计算机，它的发展应用日益广泛、普及。本文拟就3DS MAX 在虚拟现实系统构建过程中的应用做一介绍。

1.虚拟现实简介

虚拟现实（VR）是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界的物体进行考察或操作，参与其中的事件；同时提供视觉、听觉、触觉等多通道的信息，用户通过视、听、摸等直观而又自然的实时感知，并使参与者沉浸于模拟环境中。VR的三个最突出的特征，即它的3“I”特性：交互性（interactivity）、沉浸感（Illusion of Immersion）、想象（ imagination）。

虚拟现实技术是在众多相关技术如计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、传感器技术、人工智能的基础上发展起来的。虚拟现实技术在最近十年里获得了极大的发展，这主要归因于计算机软、硬件条件的飞速发展，以及虚拟现实专用设备价格的下降和性能的提高。目前虚拟现实技术已经获得了广泛的应用，而且日益普及，不仅在诸如NASA的大型工程得到应用，也出现在一些游戏中，在一些高档的PC机上甚至可以构建自己的个人PCVRS（个人虚拟现实系统）。

设计一个虚拟现实系统除了硬件条件一般个人无法定制外，能够充分发挥个人能动性的就只能是在系统软的方面下功夫了。设计一个VR系统，首要的问题是创造一个虚拟环境，这个虚拟环境包括三维模型、三维声音等，在这些要素中，因为在人的感觉中，视觉摄取的信息量最大，反应亦最为灵敏，所以创造一个逼真而又合理的模型，并且能够实时动态地显示是最重要的。虚拟现实系统构建的很大一部分工作也是建造逼真合适的三维模型。

2.3D Studio MAX 简介

3D Studio MAX是Kinetix公司推出的一套强大的三维建模软件,由于它是基于Win NT 或Win98平台的，方便易学，又因其相对低廉的价格优势,所以成为目前个人PC上最为流行的三维建模软件。其3.0版本的推出，更是巩固了它在个人PC平台上的地位。它的3.0版本相较以前的版本有了明显的改进,具体表现在以下几个方面:

⑴ 工作流模式使得工作组的协调更容易，效率更高。3D Studio MAX R3引入了工作流模式，在具体的实现上从外部参考体系（XRef）、示意视图（Schematic View）的引入以及现在3D MAX 可以使用其他程序从外部加以控制，而不必激活它的工作界面。

⑵ 易用性的改进。操作界面的改进是Release 3.0版本的最显著的变化，除了外观的变化之外，R3.0版本还增加了诸如用户自定义界面、宏记录、插件代码、变换Gizmo、轨迹条等功能。

⑶ 渲染的改进。Autodesk公司在收购了以渲染和视频技术闻名的Discreet Logic公司，吸收了该公司的先进技术，3D MAX R3 对其渲染器几乎做了重新设计，不仅增加了渲染的速度，而且提高了画面渲染的质量。

⑷ 建模技术的增强。建模技术的增强是3D Studio MAX最重要、最突出的改进，这也是在虚拟现实系统构建中应用它的一个有力的原因。主要的改进包括：

① 细分曲面技术(Subdivision Surface) 。3DS MAX 包含了细分曲面技术，细分曲面技术是1998年以来业界最流行的建模技术，大有赶超NURBS技术之势，它可以使模型建立更容易，而且效果更好。

② 柔性选择。此项技术可以“部分地”选择顶点，从而在变换顶点时获得光滑、柔和的效果,这对建立复杂物体的模型时非常有用。

③ 曲面工具和改进的NURBS技术。使用曲面工具可以产生很复杂的“面片”模型，这亦是一种重要的建模方法，Release 3.0版本中的NURBS技术不但速度加快，而且增加了一系列方便、易用的功能。

⑸ 对游戏的更好支持。3D Studio MAX R3大大增强了对游戏的支持，而且这些特性也可以用于其他场合。

① 增加了角色动画功能。Release 3.0版本内置了制作角色动画的功能，可以方便制作人物或动物的动作、柔软物体的效果以及变形效果。

② 顶点信息以及加强的贴图坐标功能。现在可以对顶点着色，并增加了顶点的通道，增强了UVW Unwarp的功能，并增加了World XYZ贴图坐标。

此外，3D Studio MAX R3也显著增强了动画功能。

3. 3DS MAX 在VR系统构建过程中的应用

如前所述,VR系统要求实时动态逼真地模拟环境,考虑到硬件的限制和虚拟现实系统的实时性的要求,VR系统的建模与以造型为主的动画建模方法有着显著的不同,VR的建模大都采用模型分割、纹理映射等技术。目前VR中的虚拟场景的构造主要有以下途径：基于模型的方法和IBR（基于图像的绘制）方法两种。这两种方法都可以在3DS MAX中加以实现和验证，下面具体展开加以说明。

3． 1 基于模型的构造方法。3DS MAX的几何建模方法主要有多边形（Polygon）建模、非均匀有理B样条曲线建模（NURBS）、细分曲面技术建模（Subdivision Surface）。通常建立一个模型可以分别通过几种方法得到，但有优劣、繁简之分。

⑴ 多边形建模。多边形建模技术是最早采用的一种建模技术，它的思想很简单，就是用小平面来模拟曲面，从而制作出各种形状的三维物体，小平面可以是三角形、矩形或其他多边形但实际中多是三角形或矩形。使用多边形建模可以通过直接创建基本的几何体，再根据要求采用修改器调整物体形状或通过使用放样、曲面片造型、组合物体来制作虚拟现实作品。多边形建模的主要优点是简单、方便和快速但它难于生成光滑的曲面，故而多边形建模技术适合于构造具有规则形状的物体，如大部分的人造物体，同时可根据虚拟现实系统的要求，仅仅通过调整所建立模型的参数就可以获得不同分辨率的模型，以适应虚拟场景实时显示的需要。

⑵ NURBS建模。NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines（非均匀有理B样条曲线）的缩写，它纯粹是计算机图形学的一个数学概念。NURBS建模技术是最近4年来三维动画最主要的建模方法之一，特别适合于创建光滑的、复杂的模型,而且在应用的广泛性和模型的细节逼真性方面具有其他技术无可比拟的优势。但由于NURBS建模必须使用曲面片作为其基本的建模单元，所以它也有以下局限性：NURBS曲面只有有限的几种拓扑结构，导致它很难制作拓扑结构很复杂的物体(例如带空洞的物体)；NURBS曲面片的基本结构是网格状的,若模型比较复杂,会导致控制点急剧增加而难于控制;构造复杂模型时经常需要裁剪曲面,但大量裁剪容易导致计算错误;NURBS技术很难构造“带有分枝的”物体

⑶ 细分曲面技术。细分曲面技术是1998年才引入的三维建模方法，它解决了NURBS技术在建立曲面时面临的困难，它使用任意多面体作为控制网格，然后自动根据控制网格来生成平滑的曲面。细分曲面技术的网格可以是任意形状，因而可以很容易地构造出各种拓扑结构，并始终保持整个曲面的光滑性。细分曲面技术的另一个重要特点是“细分”，就是只在物体的局部增加细节，而不必增加整个物体的复杂程度，同时还能维持增加了细节的物体的光滑性。但由于细分曲面技术是一种刚出现不久的技术，3D Studio MAX R3对它的支持还显得稚嫩，还不能完成一些十分复杂的模型创作。

有了以上3DS MAX几种建模方法的认识，就可以在为虚拟现实系统制作相应模型前,根据虚拟现实系统的要求选取合适的建模途径,多快好省地完成虚拟现实的作品的制作。

在虚拟现实作品制作的时候应当遵循一个原则:在能够保证视觉效果的前提下，尽量采用比较简单的模型，而且若能够用参数化方法构建的对象尽量用参数化方法构建，同时，在模型创作过程中，对模型进行分割，分别建模，以利于在虚拟现实系统中进行操作和考察。

对于复杂对象的运动或原理演示,我们可以预先将对象的运动和说明做成动画存为avi文件,然后等待VR系统合适的触发事件,播放该avi文件即可。

3．2 基于图像的绘制 (IBR)，传统图形绘制技术均是面向景物几何而设计的，因而绘制过程涉及到复杂的建模、消隐和光亮度计算。尽管通过可见性预计算技术及场景几何简化技术可大大减少需处理景物的面片数目，但对高度复杂的场景，现有的计算机硬件仍无法实时绘制简化后的场景几何。因而我们面临的一个重要问题是如何在具有普通计算能力的计算机上实现真实感图形的实时绘制。IBR技术就是为实现这一目标而设计的一种全新的图形绘制方式。该技术基于一些预先生成的图像(或环境映照)来生成不同视点的场景画面，与传统绘制技术相比，它有着鲜明的特点：

⑴ 图形绘制独立于场景复杂性，仅与所要生成画面的分辨率有关。

⑵ 预先存储的图像(或环境映照)既可以是计算机合成的，亦可以是实际拍摄的画面，而且两者可以混合使用。

⑶ 该绘制技术对计算资源的要求不高，因而可以在普通工作站和个人计算机上实现复杂场景的实时显示。

由于每一帧场景画面都只描述了给定视点沿某一特定视线方向观察场景的结果，并不是从图像中恢复几何或光学景象模型，为了摆脱单帧画面视域的局限性，我们可在一给定视点处拍摄或通过计算得到其沿所有方向的图像，并将它们拼接成一张全景图像。为使用户能在场景中漫游，我们需要建立场景在不同位置处的全景图，继而通过视图插值或变形来获得临近视点的对应的视图。IBR技术是新兴的研究领域，它将改变人们对计算机图形学的传统认识，从而使计算机图形学获得更加广泛的应用。

3DS MAX在IBR中的应用是自然的，3DS MAX的出色的纹理贴图，强大的贴图控制能力，各种空间扭曲和变形，都提供了对图像和环境映照的容易的处理途径。例如，在各种IBR的应用中，全景图的生成是经常需要解决的问题，这方面，利用3DS MAX可以根据所需的全景图类型先生成对应的基板，比如，柱面全景图就先生成一个圆柱，然后控制各个方向的条状图像沿着圆柱面进行贴图即可。而且可以将图像拼接的过程编制成Script文件做成插件嵌入3DS MAX环境中，可以容易地生成全景图并且预先观察在虚拟现实系统中漫游的效果，这通过在Video Post设置摄像机的运动轨迹即可。事实上，目前已经有一些全景图生成和校正的插件。

在用3DS MAX为VR系统创作好模型后，结合VR系统的要求，看是否需要采用诸如LOD（Level of Detail）模型，如果需要可利用MAX 自带的LOD插件直接生成对象的LOD模型，最后根据VR系统的编辑环境将模型输出为编辑环境所能接收的文件类型，如VRML97或DXF 等格式的文件。

以上主要介绍了3DS MAX制作VR作品，下面再简单介绍一些3DS MAX 的另外的应用。

在VR系统中经常需要有视差和景深的立体视图，这可以通过在3DS MAX中设置双摄像机来模拟人的双眼来渲染立体视图对，这个需要调整双摄像机的相对位置，然后分别渲染不同的摄像机视图即可得到立体视图对，具体实现过程可参见文献〖2〗。

3DS MAX 是用C++语言和Open GL编写的应用软件，而且它提供的MAX SDK也是采用C＋＋编写的代码，我们可以很容易地用C＋＋和Open GL结合MAX SDK实现我们的图形学算法，再把我们的算法作为插件嵌入3DS MAX环境中，而不用考虑物体模型的生成和处理的复杂代码，利用3DS MAX的渲染计时器可以方便地检验我们所编算法的效率和效果。

参考文献

1. 曾芬芳主编.虚拟现实技术.上海交通大学出版社, 1997年第一版.

2. 黄心渊编著.虚拟现实技术与应用.科学出版社，1999年第一版.

3. Heung-Yeung Shum and Li-Wee He . Rendering with Concentric Mosaics.SIGGRAPH’99.

4. 张昀、徐自亮. 3D Studio MAX R3(上册).清华大学出版社,1999年第一版.

4． 3D Studio MAX R3 技术文档. Kinetix Company.

5． 鲍虎军,彭群生.浙江大学CAD＆CG国家重点实验室.基于图像的图形绘制技术. 1998 第36期 技术专题版专题报道.

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