基于3ds Max和Virtools的虚拟校园漫游系统的设计与实现

发布时间：2020-10-01 18:35

　　虚拟现实是计算机图像领域的热点问题之一,虚拟校园的创建是校园信息化建设中的一个重要的环节,在当前信息化时代中不断的流行与发展,已不断的成为当前校园建设与远程教育中的关键成分。本文主要是对基于3ds Max和Virtools的虚拟现实技术问题进行了研究,以黄淮学院校园为实际参考模型,重点介绍三维场景中烘焙贴图的制作方法和用Virtools实现漫游交互功能的技术问题,研究了基于Virtools的漫游技术,在虚拟校园系统中的设计与应用,有效的实现交互性的三维虚拟校园漫游系统。本文在实际设计实现过程中,主要的工作有以下四个方面,即:一是,全面性的对Virtools仿真漫游虚拟技术与3ds Max平台等专业性模型创建软件,其技术方面进行综合性的介绍;二是,对该系统进行需求分析与功能模块的设计。其中,重点对虚拟校园场景进行分层设计操作。在此基础上进行功能模块的设计与交互性操作等环节,进而能够有效的创建出可行性、可拓展的系统总体架构。本系统在设计的环节中,需要对校园影像、建筑物纹理等方面进行有效的采集与处理,针对其实际特征,选取适当可行的建模方式,有效的实现三维建模中的真实性效果。与此同时,将三维模型数据有效的归纳到3ds Max软件平台中,多相关的参数信息进行精准可行的操作与处理,进而确保用户在效果预览的过程中,其效果更加真实高效。三是,根据系统设计,对虚拟校园场景建模关键技术进行实现。在实际设计的过程中,全面性的对建筑物模型进行有效的优化处理。在此基础上,通过多细节层次技术进行有效的操作,进而能够全面教授模型创建过程中的复杂度,提高系统的技术处理过程中的高效性,进而创建出具有真实性的视觉模型,对虚拟校园模拟系统进行相关技术功能操作。四是,最后完成了系统的测试,对数字虚拟校园展示系统综合性的测试,最终的测试结果有效的体现出该系统在实际设计与功能实现的过程中,能有效的满足高校虚拟校园模拟系统的实际需求,并达到理想的效果。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TP391.9
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
    1.1 研究背景
    1.2 选题依据
        1.2.1 黄淮学院虚拟漫游校园系统开发能够有效地为学校建设提供优质化的需要
        1.2.2 虚拟学习平台的接口是进行网络化教学的实际需求
        1.2.3 漫游系统与信息交流为校园三维虚拟网络提供技术平台
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本文研究的主要内容
    1.5 论文框架
第二章基本理论概述
    2.1 三维建模平台 3ds Max
    2.2 Virtools的漫游技术
        2.2.1 Virtools技术软硬件要求
        2.2.2 Virtools技术的优点
    2.3 虚拟漫游系统的设计思想
        2.3.1 虚拟漫游系统的设计原理
        2.3.2 虚拟漫游交互功能整体框架
    2.4 虚拟漫游系统的关键技术
        2.4.1 场景建立的关键技术
        2.4.2 系统开发的关键技术
    2.5 计算机控制系统的仿真方法
        2.5.1 相关的控制器模型
        2.5.2 计算机控制系统差分方程仿真
        2.5.3 计算机仿真高精度模仿运算缺陷
    2.6 虚拟校园漫游系统概述
        2.6.1 虚拟校园系统模型
        2.6.2 虚拟校园系统模型的控制与整合
        2.6.3 虚拟校园系统材质和例图
    2.7 本章小结
第三章校园虚拟漫游系统的需求分析
    3.1 系统的现实性分析
    3.2 功能性需求分析
        3.2.1 导入地图模块
        3.2.2 欣赏地图模块
        3.2.3 漫游模块
        3.2.4 系统管理员模块
    3.3 系统非功能需求分析
    3.4 需求用例分析图
    3.5 可行性分析
        3.5.1 经济可行性
        3.5.2 技术可行性
        3.5.3 操作可行性
    3.6 本章小结
第四章虚拟校园漫游系统的设计和实现
    4.1 系统目标
    4.2 系统总体设计
    4.3 虚拟校园的网络设计
    4.4 虚拟校园漫游系统的功能模块
        4.4.1 导入地图模块
        4.4.2 欣赏地图模块
        4.4.3 漫游校园模块
        4.4.4 用户管理系统实现
    4.5 虚拟校园的数据采集
        4.5.1 制作天空效果
        4.5.2 制作筑建筑模型
        4.5.3 制作远景效果
        4.5.4 制作地面效果
        4.5.5 制作草坪
        4.5.6 制作树木
        4.5.7 矮树丛的制作
        4.5.8 场景导航的实现
    4.6 特效添加及虚拟环境设置
        4.6.1 背景音乐添加
        4.6.2 虚拟环境特效设置
    4.7 漫游系统的交互功能
        4.7.1 漫游键盘控制功能
        4.7.2 添加L0D技术
        4.7.3 碰撞检测
    4.8 虚拟校园系统优化
        4.8.1 模型优化
        4.8.2 贴图优化
        4.8.3 实例优化
        4.8.4 碰撞优化
        4.8.5 立体效果优化
    4.9 系统生成与发布
    4.10 校园漫游系统的展示
    4.11 本章小结
第五章虚拟校园展示系统的测试
    5.1 系统测试概述
    5.2 测试目的
    5.3 测试过程
    5.4 测试结果分析
    5.5 本章小结
第六章总结
致谢
参考文献

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