虚拟现实技术在虚拟校园漫游系统中的应用研究

发布时间：2017-07-14 11:16

  本文关键词：虚拟现实技术在虚拟校园漫游系统中的应用研究

  更多相关文章： 虚拟校园 漫游系统 三维建模 纹理贴图

【摘要】：目前,随着虚拟现实技术的日益成熟,虚拟校园的设计与实现已不存在难题,所以催生了国内外很多学校网络虚拟校园漫游系统的诞生。但是复杂的现实场景带来文件的巨大化,导致网络浏览体验不佳、虚拟感不强等问题。本系统重点进行了三维虚拟场景优化与漫游系统构建方面的研究。通过模型优化和漫游设置使得系统取得较小文件的同时,保证了较好的浏览体验和较逼真的虚拟现实,并且具有一定的推广价值,为其他桌面漫游系统、数字化校园建设和数字城市的建设打下基础。 本文主要以浙江汽车职业技术学院虚拟校园漫游系统为载体,详细阐述了从数据搜集到漫游系统发布的整个实施过程。通过一系列的选择制作工具等前期准备,从校园平面数据和建筑楼房数据搜集开始,历经数据处理、使用SketchUp进行三维建模、3dsmax进行渲染和烘焙、使用Virtools进行漫游系统构建与发布等一系列丝丝入扣的相关步骤,最终实现了虚拟校园漫游系统的功能。在此过程中主要问题是如何减少三维模型面数和如何搭建虚拟校园漫游系统。本文研究并采用了使用贴图代替建筑物的方法减少面数,使用Virtools自带BB进行漫游系统的搭建的方法。实际测试效果显示,在保证虚拟效果的前提下,形成文件的大小仅30多兆,极大满足网络浏览需要。 本文的主要内容和成果如下： (1)针对虚拟校园的总体功能目标进行系统设计。系统采用B/S开发模式,以Virtools作为漫游系统设计平台,结合3dsmax、SketchUp等工具,将模型和系统功能相结合,使系统具有开放性、可维护性和扩展性。 (2)对原始数据及纹理贴图进行处理,研究总结获得正视方向图像的方法。除了使用AutoCAD、Photoshop软件进行图纸和贴图处理外,同时也总结出使用一种基于SketchUp软件获得正向贴图的制作方法。 (3)研究减少三维模型面数、优化模型质量的实现方法。主要采用了“以模生图”和“以图代模”为特征的、结合几何建模和图像建模技术优点的混合建模技术。 (4)研究虚拟校园漫游功能的实现方法。实施碰撞检测,使用三维帧控制操作摄像机,并将其发布成适合网页浏览的文件格式。
【关键词】：虚拟校园 漫游系统 三维建模 纹理贴图
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP391.9
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题的提出11-12
• 1.2 课题的意义12
• 1.3 国内外虚拟校园研究及应用现状12-14
• 1.4 研究内容14-15
• 1.5 论文结构15-16
• 第2章 虚拟校园漫游系统总体设计16-18
• 2.1 漫游系统总体设计要求16
• 2.2 系统架构主要流程图16-17
• 2.3 功能模块17-18
• 第3章 数据收集和处理18-29
• 3.1 数据处理工具概述18
• 3.1.1 Photoshop概述18
• 3.1.2 AutoCAD概述18
• 3.2 数据收集与整理18-19
• 3.3 学院平面图CAD数据处理19-23
• 3.3.1 各软件对素材的需求19-20
• 3.3.2 平面图纸处理方法20-21
• 3.3.3 各部分处理21-23
• 3.4 纹理贴图处理23-29
• 3.4.1 纹理贴图修整23-29
• 第4章 校园三维模型的建立29-40
• 4.1 三维建模技术29-30
• 4.1.1 几何建模技术29
• 4.1.2 基于图像的建模技术29-30
• 4.1.3 混合建模技术30
• 4.2 三维模型处理工具概述30-31
• 4.3 建筑物三维模型制作31-37
• 4.4 模型的导出37-38
• 4.5 SketchUp制作模型的准则与优化技巧总结38-40
• 第5章 校园场景的烘焙40-44
• 5.1 贴图烘焙工具介绍40
• 5.2 检查模型质量40-41
• 5.3 布置灯光41
• 5.4 重新赋予材质41-42
• 5.5 测试渲染效果42
• 5.6 贴图烘焙42-43
• 5.7 导出43-44
• 第6章 虚拟校园漫游功能的实现44-54
• 6.1 漫游系统构建引擎概述44
• 6.2 漫游模块设置44
• 6.3 场景处理44-46
• 6.4 功能实现46-50
• 6.4.1 碰撞检测46
• 6.4.2 三维飞行模块46
• 6.4.3 三维漫游模块46-50
• 6.5 发布50-54
• 第7章 结论与展望54-56
• 7.1 总结54
• 7.2 展望54-56
• 参考文献56-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许琦;张勃;;基于Virtools软件的虚拟现实技术在谢公祠交互认知的应用[J];北方工业大学学报;2010年03期

2 龚建华,林珲,谭倩;虚拟香港中文大学校园的设计与初步试验[J];测绘学报;2002年01期

3 吴丹;陈春来;张洪珍;;虚拟华东师范大学系统设计与实现[J];电脑开发与应用;2006年04期

4 何武;;基于3D和virtools的益智类游戏设计与实现[J];电脑知识与技术;2010年25期

5 曲宝;赵娅;赵琦;;基于Virtools的虚拟家居漫游系统的设计与实现[J];计算机工程与科学;2009年12期

6 范孝良;李玉珍;茅兴飞;;基于3DSMAX和VIRTOOLS技术的夹具虚拟装配系统研究[J];机械设计与制造;2010年08期

7 汤兆平;;基于虚拟现实技术的网络动态课件设计与实现[J];科技管理研究;2010年17期

8 李杨;钟彬华;崔振东;张建科;;三维客运码头的设计和实现[J];科技信息;2011年15期

9 周志国;曾祥军;;虚拟现实技术在汽车拆装实训中的应用研究[J];农业装备与车辆工程;2011年10期

10 杨炎涛;张婷;宋琦;陶欣;吴元喜;邹昂;;基于Virtools的虚拟实验系统构建[J];实验技术与管理;2008年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 刘国庆;虚拟校园的建模技术研究[D];中国石油大学;2008年

2 李晓;三维虚拟校园的设计与实现[D];汕头大学;2009年

3 张岚;基于ArcGIS的三维数字社区基础数据库设计与功能实现[D];西安科技大学;2010年

，

本文编号：540868