基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的研究

发布时间：2020-03-22 04:37

【摘要】：近年来,随着计算机技术突飞猛进的提升,虚拟现实技术得以迅速发展。基于虚拟现实的功能应用和产品已经覆盖了包括工业、军事、教育、医疗、建筑等大多数领域。如今的教育领域中,数字化校园的概念已越来越深入人心,它是高校未来发展的趋势。虚拟校园基于虚拟现实技术,在校园实景的基础上构建一个具有沉浸感和交互性的虚拟校园场景。相对来说,传统校园宣传方式已不能满足需求,而虚拟校园系统能够更直观的展示校园景观,体现校园文化。本文以Unity3D引擎作为开发平台,通过模拟仿真和三维建模,结合C#脚本语言,来设计一个具有交互功能的虚拟校园漫游系统,并对其中应用的关键技术进行研究与改进。具体工作包括以下内容:(1)对系统进行需求分析并设计功能结构及运行流程,根据系统结构分模块进行开发。(2)三维模拟场景的创建。选用SketchUp软件进行建筑的三维建模,并利用地形绘制、公告板等技术,模拟了校园真实场景。并以Unity3D引擎作为开发平台,实现了角色控制、建筑信息显示、传送、自动漫游等交互功能,采用Unity3D中预制类和自定义文件的方式进行数据存储和查询。最后基于Unity3D平台对系统进行测试及优化。(3)对系统的渲染运算和场景的优化原理进行了研究,对其中LOD模型简化算法提出了改进思路和方法。
【图文】：

图 2.1 物体上的碰撞器几何体可以分为两种：碰撞器和触发器。带有碰撞器一定质量和体积，与其他碰撞器接触时才触发；而触定范围的空间区域，有其他对象进入该空间时就会碰撞检测（Collision）检测和触发（Trigger）检测，测基于碰撞器，用于判断物体间物理碰撞，前提是两，并且双方都有刚体组件[20]。在不同的情况下，用到三个重要的函数：OnCollisionEnter 在碰撞开始Stay 在刚体保持碰撞状态下调用，OnCollisionExit 在基于触发器，用于判断物体间的非物理碰撞，不需要少一个对象的检视面板中勾选了触发（IsTrigger）属三个重要函数可以调用，OnTriggerEnter碰撞开始，O

为了满足不同人群的不同需要，本系统对传统的浏览校园方式进行改进，第一部分是针对学校之外的人，比如家长和游客，这一人群可能主要希望了解一下校园环境和校园文化之类内容。为了让用户不必亲临现实校园也能够体验校园风景，系统的主要目标是使用户能在虚拟的校园场景内漫游。这样用户能够直观感受校园文化，并且了解学校内各主要建筑的位置分布，对校园的基本规划有更详细的认识；第二部分是针对校内师生及工作人员，对于尚未熟悉校内路线的新生来说，由于学校面积太大，楼栋众多，，上课的教学楼位置不方便找到是常见的问题，可以将课程安排活动场地等教务信息添加到建筑信息中，统一进行存储和管理，使系统不仅可以实现漫游功能，同时也具有教务辅助的作用。3.2 系统结构3.2.1 系统功能结构
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：G647;TP391.9

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本文编号：2594495