基于顶点索引的三维建模与可视化方法研究

陈密密

（解放军61512部队，北京 100088）

近年来，随着计算机软硬件及图像图形学技术的迅速发展，三维可视化技术在诸多领域得到了广泛应用。相对于平面可视化，通过三维可视化技术可以获取全方位、多层面、多维、多尺度的立体感知，提供更全面、更直观的信息。

三维物体的建模与可视化是三维可视化技术的重要研究内容之一。3DSMax是使用最为普遍、功能较为全面的三维建模软件。目前较多的三维可视化系统均是使用3DSMax软件进行复杂物体的建模，输出存储模型数据的3DS图形文件，结合VC编程开发工具和OpenGL、D3D等三维图形开发接口读取模型文件，并将三维物体导入到虚拟场景中。结合近期的三维建模作业任务，笔者研究发现3DS模型文件的信息冗余大，重复存储的顶点数据多，结构比较复杂〔1〕，尤其是当三维模型相对复杂、数据量比较大时，程序的实时运行效率会受到严重影响。

针对3DS模型文件的缺点，本文提出一种新的基于索引机制的三维模型数据组织方法，引入顶点数组和索引数组，实现顶点数据的复用，避免了对共用顶点的冗余处理；另外，在模型显示的过程中使用OpenGL的缓冲区对象扩展，充分发挥了图形硬件的加速特性，大大提高了三维模型的渲染效率。

1 三维可视化效率影响因素分析

三维建模的目的是为了在虚拟场景中对其进行可视化展现，因而可视化的效率是衡量建模方法优劣的关键因素，也是在建模过程中必须要考虑的重要问题。……