基于VRML的可视化图书馆系统的设计与实现

摘要

随着网络技术的不断发展，虚拟现实技术作为二十世纪末的新兴技术已经广泛应用于虚拟旅游、虚拟校园、虚拟展示等方面。笔者在对目前虚拟现实相关技术对比的基础上，以VRML(虚拟现实建模语言)作为技术依托，以曲师大日照校区图书馆为虚拟原型，致力于打造一个虚拟可视化并同时具有一定实际功能的图书馆。 本文的研究工作主要包括四个部分：第一，阐述了虚拟现实技术的基本概念、特征以及国内外研究现状。在此基础上提出了本课题的背景、意义，目的以及研究内容。第二，根据实际情况，采用3D MAX和VRML相结合的方式完成可视化图书馆的建模工作，并对整个模型进行整合优化。第三，探讨了编程交互和基于感知器的非编程交互，实现了基于VRML感知器和JavaScript对场景中对象行为的控制，从而实现了可视化图书馆系统的各种交互功能。第四，进行系统试用调查，了解系统的不足和不完善之处。 本研究重点阐述了可视化图书馆系统的建模和交互的实现。其中交互功能主要包括：自动漫游的实现、三维图书检索的实现、可视化图书的实现、新生借书模拟系统的实现四个方面。可视化图书构想的提出以及通过多次交互实现的新生借书模拟功能是本研究的难点和创新点所在。 本文主要采用文献研究和调查的方法，文献研究主要用于对虚拟现实概念和国内外研究现状的阐述，调查分为问卷调查和口头调查，主要用于了解图书馆工作人员对该系统的建议和用户的使用感受。 可视化图书馆系统的设计和制作，真实再现了曲师大日照校区图书馆的风貌，同时对可视化图书等功能进行了初步的探索，是虚拟现实技术应用于图书馆的一次有益的尝试。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文的选题依据

1.1.1 图书馆网站缺乏对图书馆结构的形象化展示

1.1.2虚拟现实技术为构建可视化图书馆提供了有力支撑

1.1.3可视化图书馆具有真实性、交互性、沉浸性的特征

1.2国内外发展现状

1.2.1 国外现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 存在的问题

1.3论文研究的内容及目标

1.3.1 可视化图书馆的建模

1.3.2三维图书检索功能的实现

1.3.3 自动漫游和手动漫游的实现

1.3.4可视化图书的实现

1.3.5新生借书模拟系统

1.3.6研究目标

第二章虚拟现实及VRML概述

2.1虚拟现实概述

2.1.1虚拟现实的含义

2.1.2虚拟现实的基本特征

2.1.3虚拟现实的关键技术

2.2系统开发工具的比较与选择

2.2.1当前流行开发工具的比较

2.2.2开发工具的选择

2.3 VRML概述

2.3.1 VRML的发展

2.3.2 VRML基本节点简介

2.3.3 VRML中交互的实现

第三章系统分析和整体框架设计

3.1系统的功能设计

3.2系统整体框架设计

3.3系统开发平台

第四章可视化图书馆中建模的实现

4.1可视化图书馆建模规划设计

4.1.1可视化图书馆场景建模的结构

4.1.2可视化图书馆场景建模的基本方法

4.2可视化图书馆系统场景模型的实现

4.2.1场景背景和图书馆外观的建模

4.2.2中心大厅的建模

4.2.3借书室和阅览室的建模

4.2.4其它物体的建模

4.3优化技术的实现

4.3.1在3DS MAX建模环节实现优化

4.3.2在VRMKLPad中实现优化

4.4建模过程的回顾和总结

4.4.1建模技巧的总结

4.4.2建模经验的总结

第五章可视化图书馆中交互的实现

5.1三维图书检索的实现

5.2可视化图书馆系统漫游的实现

5.2.1交互式漫游的实现

5.2.2自动漫游的实现

5.3可视化图书的实现

5.4新生借书模拟过程的实现

第六章试用调查与总结展望

6.1系统的试用调查

6.2研究总结

6.2.1研究工作总结

6.2.2下一步的工作

6.3未来的展望

参考文献

附录关于可视化图书馆系统使用的调查问卷

在校期间的研究成果及发表的学术论文

致谢