三维虚拟校园网络漫游系统的实现

摘要

近年来，虚拟现实(Virtual Reality)技术在教育、军事、医疗和娱乐等许多领域得到了广泛应用。本文在分析虚拟现实技术及其在网络教育方面的应用现状的基础上，以陕西国防工业职业技术学院新校区虚拟现实数字化校园项目为实例，研究了三维可视化虚拟现实数字化校园的几个关键技术问题和解决方案。
　　论文的主要工作包括以下几个方面:
　　1.采用3Ds Max和Converse3D提出了一个三维可视化虚拟现实数字化校园的整体构架。
　　2.分析了虚拟现实数字化校园的总体构架、实现途径及在设计制作过程中面临的一些具体技术问题的处理方法。研究了贴图通道、法线贴图与贴图烘焙技术、LOD技术对三维模型精简策略。论文给出了人物动画、物体循环运动动画、漫游交互功能的实现、场景导出等解决途径。
　　3.实现了漫游场景绘制和渲染，开发实现了三维虚拟校园漫游系统。对后续的多人登录虚拟社区、外部场景跳转、外部程序挂接等功能进行了研究和实验。
　　所开发的三维虚拟数字校园系统，具有多人登录、语言交流、信息查询、虚拟实验、远程教育等功能，是基于虚拟现实技术的新一代开放性的适合个性化自主学习的系统。论文工作对数字化社区、数字化工厂、数字化医院、乃至数字化城市等更多更大规模项目的研究和建设具有一定的参考价值。

目录

摘要

1 绪论

1．1 项目研究背景

1．1．1 因特网为教育带来的新机遇

1．1．2 虚拟现实技术研究现状

1．1．3 VR技术的国内外研究动态

1．2．4 VR技术的应用与前景

1．1．4 VR技术在数字化校园方面的应用

1．2 本项目内容及研究意义

1．2．1 项目研究内容

1．2．2 项目研究意义

2 相关技术

2．1 虚拟现实场景软件选择

2．1．1 三维建模和动画制作软件的选择

2．1．2 平面图像处理软件选择

2．1．3 三维虚拟现实场景编辑平台软件的选择

2．2 VRML技术

2．3 三维虚拟校园浏览系统制作流程

3 三维虚拟数字化校园系统总体方案设计

3．1 虚拟数字化校园项目总体设计目标

3．1．1 三维虚拟数字化校园系统整体构架方案

3．2 陕西国防学院三维虚拟校园浏览系统的整体策划

3．2．1 陕西国防工业职业技术学院新校区情况简介

3．2．2 虚拟校园漫游系统的功能模块设计

4 系统实现

4．1 三维模型制作策略

4．1．1 楼体模型的区别对待和处理

4．1．2 LOD技术

4．1．3 不可见面的处理

4．1．4 基本体的优先使用

4．1．5 树木制作

4．2 动画制作中的技术实现

4．2．1 车辆动画制作

4．2．2 大门自动开启的实现

4．2．3 人物动画的制作

4．3 贴图问题

4．3．1 实拍图片贴图的处理

4．3．2 法线贴图(Normal Map)的使用

4．3．3 贴图的烘焙

4．4 场景导出与导入

4．4．1 场景分块策略

4．4．2 分类导入策略

4．4．3 动态水面制作

4．4．4 人物交互功能的实现

4．4．5 碰撞检测问题

4．4．6 灯光变换问题

4．4．7 摄像机的设定问题

4．4．8 设定移动速度

4．4．9 化身大小设定问题

5 结论

5．1 总结

5．2 问题与瓶颈

5．3 未来展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

声明