数字城市系统中三维虚拟公园的设计与实现

发布时间：2017-09-12 08:12

  本文关键词：数字城市系统中三维虚拟公园的设计与实现

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【摘要】：将计算机技术作为基础,与后期的一些高新技术,包括实时技术,交互技术和沉浸感技术等相结合,并且使最终构建的虚拟环境更加的逼真自然,在虚拟的环境中使用相关硬件进行辅助交互浏览,可以得到身临其境的感觉。并且对类似的环境进行虚拟性的模拟,可以直接融入到虚拟环境中,使这种切身的体会更加直接。在最近几年,在计算机范围内,虚拟现实技术的采用吸引了越来越多的目光,在这之中有一个非常重要的领域,那就是三维虚拟公园系统的构建。以公园的管理和规划为依据,考虑到发展和保护方面的需求提出来一个新的概念,那就是“虚拟公园”在数字城市景区中的应用和发展,并且在这个基础上又再次进行了扩展。让虚拟现实技术应用在传统的城市公园上。虚拟现实技术的发展也必定带动未来城市公园的良性发展。研究的内容有以下几方面:(1)对数字城市中三维虚拟公园的研究目的和意义进行阐述。对国内和国外虚拟公园研究的具体方向和发展趋势进行阐述。采用概括性方式来介绍虚拟公园设计与实现的虚拟现实技术。(2)虚拟公园的需求分析和规划设计是对虚拟公园进行建立的很重要步骤。(3)根据建筑的类型进行划分,对建模的方案和方法进行选择,研究建模的方法有很多,包括外部景观建模和建筑建模等等。(4)三维虚拟公园交互性的协调研究。碰撞检测设置、不同类型的程序编写、实现系统平台上智慧公园等方面的数据创建连接等,给出了具体的实现方案,并预留二次开发接口。现在很多的数字城市已经把虚拟公园作为一个主要的学习和探索方向,不但是因为虚拟公园为数字城市提供基础地理信息数据,而且他仿照真实的公园环境,可以让后期的公园进行在规划性管理的过程中变的更加的方便。因此,虚拟公园能让用户借助动态交互的方式进行全方位的浏览。
【关键词】：数字城市 虚拟现实 三维虚拟公园 立体场景
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 论文研究背景与意义10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外研究现状12-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 选题的研究内容和研究目标以及拟解决的关键问题14-16
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 研究目标15-16
• 1.3.3 拟解决的关键问题16
• 1.4 拟采取的研究方案及可行性分析16-19
• 1.4.1 研究思路16-17
• 1.4.2 技术路线17-18
• 1.4.3 研究方法18
• 1.4.4 可行性分析18-19
• 1.5 章节安排19-20
• 第2章 系统平台开发建设理论与技术20-28
• 2.1 虚拟现实技术概述20-23
• 2.1.1 虚拟现实技术的基本特征20-21
• 2.1.2 对虚拟现实系统进行分类21-23
• 2.2 系统平台概述23
• 2.3 系统平台的相关技术23-27
• 2.3.1 三维建模技术23-25
• 2.3.2 实时碰撞检测技术25-26
• 2.3.3 立体显示技术26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 系统需求分析及总体设计28-56
• 3.1 系统简介28-29
• 3.2 系统特点29-30
• 3.2.1 及时准确的信息更新功能29
• 3.2.2 丰富强大的数据管理功能29
• 3.2.3 实用方便的平台操作功能29-30
• 3.2.4 面向服务的空间信息发布功能30
• 3.2.5 网络服务的数据交换共享机制30
• 3.3 系统平台架构30-31
• 3.3.1 总体框架30-31
• 3.3.2 平台体系结构31
• 3.4 系统需求分析31-53
• 3.4.1 系统平台数据库的设计与实现32-43
• 3.4.2 系统平台功能结构的设计与实现43-45
• 3.4.3 数据管理子系统45-46
• 3.4.4 信息服务子系统46-48
• 3.4.5 服务应用子系统48-50
• 3.4.6 运维管理子系统50-52
• 3.4.7 三维城市子系统52-53
• 3.5 三维系统开发流程设计53-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第4章 三维虚拟公园系统的详细设计与实现56-80
• 4.1 三维系统模型创建56-62
• 4.1.1 数据收集56-58
• 4.1.2 几何建模58-61
• 4.1.3 光效设置61
• 4.1.4 模型导出61-62
• 4.2 各模块的设计与实现62-76
• 4.2.1 三维数据管理模块62-68
• 4.2.2 空间查询模块68-69
• 4.2.3 三维展示模块69-76
• 4.3 三维系统交互功能76-78
• 4.3.1 系统立体场景播放设置77-78
• 4.3.2 三维系统展示的设计78
• 4.4 本章小结78-80
• 第5章 系统测试80-86
• 5.1 测试系统平台的运行80-84
• 5.2 系统平台注意问题84
• 5.3 系统运行指标测试84-85
• 5.3.1 数据共享服务系统性能测试结果85
• 5.3.2 资源展示系统性能测试结果85
• 5.3.3 数据库管理系统性能测试结果85
• 5.3.4 运维支撑系统性能测试结果85
• 5.4 本章小结85-86
• 结论86-88
• 参考文献88-92
• 致谢92

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本文编号：836059