摘要机器人模拟系统在飞速发展的同时，对现实世界的外界环境问题进行分析的能力上的不足成为遏制其继续发展的瓶颈之一。
近年来，人工智能领域取得的研究成果为这一问题的解决找到了出路。
环境建模技术是自主式移动机器人导航研究中的一个重要环节。
在分析当前普遍采用的一些环境建模方法的基础上，本文尝试着介绍了一种新的环境建模方法—“二维半”描述，即使用二维信息量予以至两个关键参数进行建模。
本文旨在介绍通过应用人工智能技术、三维建模技术、OpenGL图库、计算机图形学及“二维半”方法，描述如何构建一个三维建模系统，基本实现标准体、复杂物体等三维物体的建模，完成图形建立、修改、删除，模型的平移、旋转、颜色填充等功能，为机器人环境建模奠定了基础。
本建模系统在物体真实感方面有待增强，对三维物体的二维半描述仍需进一步深入研究。
利用特征、二维半、动力学模型和知识，对空间三维物体进行建模，可在某种程度上弥补现实环境信息提取和知识搜索上的不足，不但有望最大限度地减缩冗余数据，而且保证了原有信息不过分丢失。
同时还很好地解决了描述细腻与数据量、复杂度、广阔性以及高效率等矛盾间的对立程度，并可应用到物体建模系统的空间分析功能的可行性。
三维物体建模是机器人高效完成担负使命的基本条件，同时也是地理信息、智能楼宇管理和野战场景虚拟构建的前提性基础，在众多科技领域中都有着重要的应用。
关键词：人工智能；三维物体建模；二维半IAbstractWith the rapid development of Robots simulation system, the ability which to analyze the external environment problem of the real world become insufficient, and this problem become one of the bottlenecks that curb its continued development. In recent years, the results in the field of artificial intelligence research have found a way to solve this problem. Environmental Modeling technology is an important element in autonomous mobile robots navigation study.Base on analyze the environmental Modeling which current widespread use, this article attempts to introduce a new modeling method –‘2.5D’ description, which use the information of two-dimensional and one-two key parameters modeling. The article aims to describe how to construct a three-dimensional modeling system through the application of artificial intelligence technology, 3D modeling, OpenGL library, Computer graphics and ‘2.5D’method, then implements the standard body, complex objects, such as 3D modeling, and completes functions include graphics creation, modification, deletion, model translation, rotation, color filling and so on, lay the foundation of robots environment modeling. In the modeling system, photorealistic of objects need to be enhanced, and a further study need to be done in the 2.5D semi-described of 3D objects.To some extent using features, 2.5D, dynamic model and knowledge of space objects 3D modeling can make up the inadequate study on the reality of environmental information extraction and knowledge search, and that not only is expected to reduce to the maximum data redundancy, but also ensure the original information minutes lost. On the same time as a good solution to the contradictions between delicate description and data volume, complexity, broadness and the high efficiency of the antagonism, then apply to the space of object modeling system to analyze the feasibility. 3D modeling is one of the basic conditions of robot undertake and efficient complete mission, as well as premise and foundation of geographicIIinformation, smart building management and construction of virtual field scene. And also has had an important application in many areas of science and technology.Key words: Artificial Intelligence; 3D Modeling;2.5DIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 课题研究的价值意义 (2)1.4 课题研究的目标及主要工作 (3)1.4.1 主要研究内容 (3)1.4.2 预期目标 (3)第2章系统环境及相关技术 (4)2.1 C++ Builder 6.0运行环境 (4)2.1.1 C++ Builder 6.0概述 (4)2.1.2 C++ Builder的优点 (4)2.1.3 数据库应用程序组成 (5)2.2 人工智能技术 (6)2.2.1 基于案例的推理 (7)2.2.2 CBR系统整体结构 (7)2.2.3 结合人工智能技术的三维物体模型系统 (8)2.3 三维建模技术 (9)2.4 虚拟现实技术 (9)2.4 计算机图形学 (10)2.5 OpenGL开放型图形库介绍 (10)第3章环境建模总体设计 (12)3.1 系统总体模块分析 (12)3.2 原型系统功能概述 (14)第4章依据二维半描述建立三维物体模型详细设计 (16)4.1 三维物体分析 (16)4.1.1 三维空间数据模型建立与实现 (16)4.1.2 二维半描述设计思想 (19)4.1.3 三维物体数据结构 (20)4.1.4 物体构建详细设计 (21)4.2 数据库设计 (23)4.2.1 数据库表设计 (23)4.2.2 数据库操作实现 (28)4.3 基于二维半建立三维物体算法设计 (32)4.3.1 三维场景坐标系建立 (32)4.3.2 物体建模算法设计 (33)第5章系统实现 (35)5.1 三维模型程序实现 (35)5.2 三维建模系统界面实现 (42)第6章结论 (44)参考文献 (45)致谢.................................................................................................. 错误！未定义书签。
第1章引言1.1 课题背景现代人工智能是近四十年发展起来的一门综合性学科，旨在研究如何利用计算机等现代化工具设计一种系统来模仿人类的智能行为。
人工智能研究的要点，就是让机器如何更“聪明”，更具有人的智能。
它是人工智能研究的一个核心问题[1，2]。
从图形、图像、语言、文字的识别到自然语言理解，人工智能的应用十分宽广。
因此，使机器智能与人的智能互相补充，互相促进，将会开辟人机共存的人类文化。
在移动机器人相关技术的研究中，导航技术是其核心，而导航的关键在于建立一个合理有效的环境模型，以此来描述机器人的工作环境。
在此基础上再执行导航任务的其它环节，比如路径规划等。
所谓环境建模是指建立合理的数学模型来描述移动机器人的工作环境。
所谓路径规划是指移动机器人按照某一性能指标（如距离、时间、能量等）搜索一条从起始状态到目标状态的最优或次优路径[3]。
通常的移动机器人是移动单体系统，一般限定在平坦光滑的表面上运动，其环境建模只是针对机器人水平平面内运动进行的研究，即在二维x-y平面的图形中进行路径规划的分析；这样建立起来的环境模型无法反映复杂环境中的运动情况。
为了真实地反映现实环境，就需要合理有效地建立环境模型。
物体建模就是环境建模的基础，如何对物体建模以及如何通过简单的建模方法完成对周围环境的建模成为当前亟需解决的问题。
1.2 国内外发展状况在国外，三维建模的相关技术发展非常迅速。
硬件方面，新的高性能的显卡不断的被设计和生产出来，如Nvidia和AT1两家显示芯片生产商几乎每半年就更新一次他们的产品，而每次更新后的性能均有20%-50%的提升，功能也大大的增强，同时还有很多规模稍小的公司也在不断的研究新的硬件，如3DLab，S3等。