基于HTML5的水利枢纽仿真系统的研究与实现

发布时间：2017-04-02 20:20

  本文关键词：基于HTML5的水利枢纽仿真系统的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前网络上的教育、培训平台大多使用文字、图片、视频等方式与用户进行交互,这样的交互方式无疑使用户很难沉浸其中。并且这些平台还大都存在这兼容性差、安全性低、需要不同插件支持等问题。针对上述问题,本文采用了具有更深的沉浸性、更好的交互性的虚拟现实技术来增强用户体验,并结合最新的HTML5技术开发了水利枢纽仿真系统,解决了传统的平台用户体验差以及平台本身兼容性、安全性等问题。整个系统的实现过程主要包含三个部分。首先通过3D MAX创建三维模型,并通过3D MAX的导出功能生成obj和mtl格式的模型文件和材质文件。然后使用Three.js引擎加载模型、创建灯光并进行渲染构建虚拟场景。在虚拟场景中使用JavaScript、WebGL以及HTML5等技术实现全景漫游以及人机交互的功能。最后使用CSS3、HTML5等技术实现登录界面以及本地存储等功能,集成并实现整个系统的功能。本文创新性的采用3D MAX建模,并结合虚拟现实技术与HTML5、JavaScript、WebGL等技术来进行水利枢纽仿真的构建。采用3D MAX建模使虚拟环境更加真实,用户可以通过一些交互技术控制三维模型,从而达到培训、实习的目的。虚拟现实技术提高了用户体验,是用户更能沉浸到整个系统之中去。HTML5技术帮助水利枢纽仿真系统可以不使用插件在浏览器中运行,并且降低了硬件的需求提高了网络的交互速度,使整个系统具有更好的兼容性、更高的安全性。JavaScript、WebGL等开源性的代码,使整个系统更加开放,扩展性更强。基于HTML5框架的水利枢纽仿真系统的实现证明了虚拟现实技术与HTML5等网络技术结合的可行性,并且虚拟现实技术的沉浸性、交互性以及HTML5等网络技术可以帮助仿真系统具有更好的兼容性,更高效更安全的运行在浏览器中,让虚拟仿真系统在工程施工、工程设计、实验、教育培训等方面有着更加突出的效果。
【关键词】：HTML5 虚拟现实 3D MAX 水利枢纽 Three.js
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.9;TV61
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11
• 1.3 课题的研究内容和方法11-13
• 1.4 研究的目的和意义13-15
• 第2章 系统的开发环境及工具的选择15-25
• 2.1 虚拟现实技术的介绍15-17
• 2.1.1 虚拟现实技术的概念15-16
• 2.1.2 虚拟现实技术的特点16-17
• 2.1.3 虚拟现实系统的分类17
• 2.2 虚拟现实开发工具17-18
• 2.3 HTML5概述18-24
• 2.3.1 JavaScript技术概述20-21
• 2.3.2 WebGL技术简介21-22
• 2.3.3 CSS3简介22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 三维模型建立25-47
• 3.1 建模工具的选择25
• 3.2 3D MAX介绍25-26
• 3.3 溢流坝段与非溢流坝段基本剖面建立26-33
• 3.3.1 非溢流坝段基本剖面建立27-30
• 3.3.2 溢流坝段剖面建立30-33
• 3.4 厂房坝段基本剖面建立33-35
• 3.4.1 坝体基本剖面建立33-34
• 3.4.2 厂房模型建立34-35
• 3.5 水域及山体环境建模35-37
• 3.6 材质贴图37-39
• 3.7 水流模拟39-42
• 3.7.1 RealFlow与 3D MAX接口安装39-40
• 3.7.2 RealFlow水流模拟40-41
• 3.7.3 3D MAX导入RealFlow水流41-42
• 3.8 模型优化42-47
• 第4章 虚拟场景实现47-58
• 4.1 Three.js引擎47-48
• 4.1.1 Three.js引擎介绍47
• 4.1.2 开发环境构建47-48
• 4.1.3 交互原理48
• 4.2 虚拟场景的构建48-50
• 4.3 场景漫游50-53
• 4.4 碰撞测试53-54
• 4.5 虚拟装配的动画制作54-56
• 4.6 导流底孔工作门开启动画56-58
• 第5章 系统的集成与实现58-64
• 5.1 系统结构58-59
• 5.2 用户界面设计59-61
• 5.3 本地存储功能61
• 5.4 系统的实现61-63
• 5.5 浏览器兼容性测试63-64
• 结论64-66
• 1 课题小结64
• 2 课题的创新点64-65
• 3 前景展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 作者简介71
• 发表论文及科研情况说明71

【参考文献】

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本文编号：283112