成都理工大学虚拟校园建设的研究

摘要

随着计算机与网络技术的发展，虚拟现实技术也变得日渐成熟。虚拟现实技术是一种崭新的人机交互方式，具有沉浸性、交互性和多感知性的特点。其中三维建模技术能够逼真的表达客观世界，但其缺少空间分析能力，因此地理信息系统与虚拟现实技术的结合成为研究热点之一。国内外许多数字城市的建设都是基于两者的结合实现的。
　　虚拟校园作为数字城市其中的一个重要方面，可以生动的展现真实的校园景观，实现三维景观与三维地形的叠合，给用户带来强烈的视觉冲击。虚拟校园对于校园建设规划、校园决策支持以及日常管理具有重要作用。
　　本课题主要研究了虚拟校园的构建过程，以成都理工大学主校区作为虚拟空间，根据虚拟现实地理信息系统技术原理，详细阐述了从数据采集到场景分析的整个过程，成功的建立了成都理工大学虚拟校园，并论述了建设过程中存在的问题。
　　首先，本文通过绪论章节，详细阐述了虚拟校园建设的背景以及研究目的，并结合国内外的研究现状明确了主要的研究思路和方法。其次，详细论述了虚拟校园建设的主要过程，依次从数据采集到数据处理，然后是主要地物模型的建立，再到将所有数据有机的组织到虚拟场景中。最后结合已经建立的虚拟校园进行场景的空间分析，体现了虚拟现实地理信息系统相对于简单三维建模技术的空间分析优势。在本文的结论部分，对本次课题所取得主要成果进行了总结，并且归纳了在实验过程中所发现的问题，并对以后主要的研究方向进行展望。
　　本课题以成都理工大学为研究区域，获取校园范围内的影像数据、高程数据、建筑物属性数据，使用Sketchup软件进行建筑物建模以及其他地物的添加，最终将数据添加到ArcScene环境中建立整个虚拟校园，详细阐述了从数据采集到模型建立以及通过虚拟校园进行空间分析整个流程，这对于类似的虚拟校园的建立具有一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 研究目的及意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 研究思路与主要研究内容

1．4．1 研究思路

1．4．2 主要研究内容

第2章 虚拟现实概述

2．1 虚拟现实技术的基本特征

2．1．1 沉浸感(Immersion)

2．1．2 交互性(Interaction)

2．1．3 构想性(Imagination)

2．2 虚拟现实系统的分类

2．2．1 桌面虚拟现实系统

2．2．2 沉浸式虚拟现实系统

2．2．3 增强式虚拟现实系统

2．2．4 分布式虚拟现实系统

2．3 虚拟现实技术的发展

2．4 虚拟现实技术的主要应用领域

2．4．1 军事领域

2．4．2 医疗领域

2．4．3 教育领域

2．4．4 文化艺术领域

2．4．5 制造业

2．4．6 商业

2．5 虚拟现实与地理信息系统

2．5．1 虚拟现实与地理信息系统的集合

2．5．2 虚拟现实地理信息系统的特点

2．5．3 虚拟现实地理信息系统与三维地形可视化

第3章 数据采集

3．1 二维影像获取

3．2 高程信息的采集

3．3 建筑物高度及实景照片采集

3．4 建立数据库

第4章 数据处理

4．1 地理配准

4．2 影像矢量化及属性添加

4．3 数字高程模型的生成

4．4 实景贴图的处理

第5章 三维模型的建立

5．1 建筑物建模

5．2 地形建模

5．3 环境建模

5．4 模型数据导出

第6章 三维场景的建立与分析

6．1 三维场景的建立

6．2 三维场景的漫游

6．3 三维场景的空间分析

结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果