三维虚拟校园交互漫游系统的设计与实现

摘要

计算机相关技术的快速发展，尤其是计算机硬件的快速更新，为虚拟现实的发展提供了基础，带来了契机。而虚拟现实相关应用领域中，虚拟漫游的制作是应用前景最好的，主要被应用到城市规划、航空模型训练、军事模拟演习、创新教育等领域。现阶段，校园虚拟漫游系统的建设也是衡量校园数字化建设和智慧校园建设的标准之一。本文主要研究虚拟校园交互漫游系统的设计和开发，以郑州工业应用技术学院为模型基础，使用多平台的综合性游戏开发工具Unity3D，结合使用3ds Max三维建模软件技术，解决了在虚拟漫游系统开发时出现的场景真实度低，交互功能简单、用户体验性差、工程时间长、费用高昂等问题，完成开发出了郑州工业应用技术学院虚拟校园漫游系统。分为以下几个部分:首先，学校虚拟场景的创建采用3ds Max软件配合前期收集和绘制的CAD图纸进行建筑物和地形精确建模，通过Unity3D独有的插件实现粒子效果、天空球效果等;其次，运用Unity3D软件开发出场景中角色漫游、碰撞检测等功能;同时，在Unity中为场景添加漫游音乐和自然音效，使用户有更好体验性;最后，实现场景季节景色的变化，根据校园环境通过编写脚本实现季节环境变换，利用Unity3D跨平台发布特色，生成单机版和网页版漫游系统。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究背景及意义

1．1．1研究背景

1．1．2研究意义

1．2三维虚拟校园技术的研究现状

1．2．1国外研究现状与应用

1．2．2国内研究现状与应用

1．3研究内容

1．4论文组织与结构

1．5小结

2虚拟校园漫游系统的技术分析

2．1 Unity3D虚拟引擎简介

2．2各虚拟引擎平台对比与选择

2．3三维建模技术基础

2．3．1三维场景的空间表示

2．3．2常用的三维模型的构建方法

2．4 Unity3D三维仿真系统的原理及关键技术分析

2．4．1 Unity3D生成三维虚拟仿真的原理

2．4．2 Unity3D碰撞检测技术

2．4．3关键技术概念

2．5本章小结

3校园虚拟场景构建技术

3．1三维建模软件

3．1．1 3ds Max软件简介

3．1．2 3ds Max功能

3．1．3 3ds Max建模方法

3．2校园场景建模的实现

3．2．1校园建筑层建模

3．2．2校园地形层层建模

3．2．3校园交通层建模

3．2．4光源和天空球的创建

3．3 Unity与3ds Max模型单位换算

3．4 Unity制作模型的基本标准

3．5本章小结

4郑州工业应用技术学院虚拟漫游系统的设计

4．1校园虚拟漫游系统的需求分析

4．1．1系统功能需求

4．1．2需求用例图

4．1．3系统运行需求

4．1．4开发平台

4．2校园虚拟漫游系统的系统设计

4．2．1系统开发流程

4．2．2系统架构设计

4．2．3系统分层设计

4．3虚拟校园漫游系统的交互设计

4．4本章小结

5基于的虚拟校园漫游系统技术的实现

5．1虚拟校园角色漫游技术

5．2地图导航技术的实现

5．3校园场景风格化设计

5．3．1根据季节变换设置不同风格的场景

5．3．2一天内不同时段场景的变换

5．4系统音频的添加

5．4．1音频的介绍

5．4．2音频与对象的绑定

5．4．3音频的播放

5．5界面的设计和制作

5．6系统发布、测试和优化

5．6．1发布

5．6．2测试

5．6．3优化

5．7本章小结

6总结和展望

6．1总结

6．2展望

致谢

参考文献