青島農業大學局部校園漫游系統畢業論文(完整版)

　　

【正文】 斷成熟無形中也帶動了虛擬校園的發展。 區別于二維圖片和文字， 虛擬校園可以將學校的現實景觀通過網絡呈現 給用戶 ，不管距離多遠，想要報考本校的考生，通過計算機，足不出戶就可以游覽校園，熟悉校園環境，如同身臨其境，可以有力地起到宣傳作用，從而提高學校的競爭力。 3. 研究三維場景建模技術。研究基于 GUI 的交互技術和基于碰撞檢測的交互技術，盡量使瀏覽者感到真實、方便。 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 4 2 系統總體設計與主要開發工具 系統需求分析 青島農業大學建校以來，不斷發展壯大，如今，為響應國家和政府的號 召，已把校園信息化建設作為重中之重。 5. 實現自動漫游，開發者事先選取主要道路，設定為主要游覽路徑，使用戶不必自己操作就可以游覽校園。 應 注意問題： 1. 養成良好的命名習慣。對一個物體不同部位的編輯完成后，或者不同模型之間的位置擺放就位后，注意使用成組命令將其組合，以防在以后的工作過程中不小心將其移動錯位。 其次是需求分析，確定系統應該實現的功能、實現虛擬化的區域以及采用的編程語言和開發工具。橋梁的建設忽略了細節，主要通過圓柱體和正方體拼接而成。Sketch Up 的長處是在設計的時候提供最快的立體效果，它的建模精度不如3DMAX 高，只是輔助設計的軟件，而 MAYA 只有在材質表現和角色動畫上，效果優于 3DMax，在影視特效上也略高于 3DMax[4]。但是 VRML 的語言功能目前還不是很強，特別是在碰撞檢測的代碼編寫方面需花大量時間處理。通過數碼相機實地取景，經 Photoshop 處理，作為紋理貼圖使用。 圖 31 化學樓單元 2. 陣列命令構造樓層。實現步驟如下： 1. 通過 3DMAX 制作兩個相互交叉的面片，面片的尺寸參照樹的高度和投影直徑。 c） 3DMAX 中 Z 軸為向上軸，而在 Unity3D 中， Y 軸為向上軸，因此在到處設置中，注意設置 Y 軸為向上軸。 2. 利用提升工具 將 整體提升 距離 地面 200 米。 按照上述步驟搭建的場景俯視圖如圖 38 所示。 6. 盡量使用紋理貼圖。但是導入的模型，一般不帶觸發器，這種情況需要人工添加碰撞器。 圖 42 控制器屬性設置 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 18 自動漫游的實現 通常情況下，自動漫游有 3 種實現方式， 它們 分別為：代碼、動畫和路徑 。自動飛行主要通過 itween 插件，將路徑提高到空中，起始點應與第一人稱控制器保持一定距離，以保持飛行速度一致。 系統漫游實例展示 以下給出部分場景的漫游效果圖。 圖 412 玉帶橋 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 24 5 總結與展望 本研究在虛擬現實技術日益成熟的前提下，以 3DMAX 為建模工具，以Unity3D 為集成環境，開發了一個以青島農業大學部分場景為藍本的虛擬校園系統。 希望以后，在本系統的基礎上，完成青島農業大學整體校園的虛擬化，添加場景切換功能，增強人機交互性，并添加室內建模，使用戶可以進入到樓體內部，查看教室、圖書館、實驗室、宿舍等， 使網上青島農業大學更加完善，提高青島農業大學的數字化管理水平 。 其次，我要感謝馬帥和倪琳琳同學在貼圖處理方面給與的幫助，感謝王振德同學在模型建立和系統開發環境方面給與的幫助，感謝張皎皎同學在論文格式方面給與的幫助。在論文的選 題過程、信息搜集、參考書的選取和論文完成方面，王老師都給予了精心的指導。 4. 研究碰撞檢測技術，場景漫游技術和優化技術等，使用戶可以通過鼠標和鍵盤比較順暢地在虛擬系統中游覽。 圖 48 信息樓 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 22 圖 49 出了手工操作方式下，漫游小山的效果圖。 圖 44 飛行漫游俯視圖 項目發布 Unity3D 支持多種平臺和發布方式，用戶 可發布 項目 至 Windows、 Mac、 Wii、iPhone 和 Android 平臺 ，也可以發布為網頁版，滿足用戶遠程訪問的需求 [16]。 圖 43 漫游路線圖 漫游路徑設置過程中，應注意每個節點的距離盡量一致， ITween 通過以下函數尋找漫游路線，設置漫游速度等，添加漫游路徑后，修改下列函數的參數使漫游速度更加合理，均勻。 圖 41 化學樓碰撞檢測器 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 17 漫游的實現 為了更好的展示校容校貌，讓用戶較詳細了解校園建設和校園文化，保證用戶漫游時能較好地與環境進行交互，以達到身臨其境的感覺，本系統提 供 了 3種漫游方式：操作漫游、自動漫游 以及 飛行漫游。 碰撞檢測是實現人工漫游的前提，主要作用是阻止漫游人物直接穿過樹木墻面等物體。 圖 38 場景搭建俯視圖 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 15 圖 39 添加環境效果圖 模型及場景的優化 由于 三維校園模型是虛擬校園系統中 一個非常 重要的組成 要素 ， 故 在對校園校園的 三維場景進行建模時，應該使模型與現實中實體盡量逼真，以達到加強真實感的效果。為了使道路之間的拼合更加精確，本系統采用 3dmax 建立道路。實現效果圖如圖 35 所示。 在模型從 3DMAX 導入 Unity3D的過程中，應注意以下問題： a） 導入格式應設為 .fbx，方便 Unity3D 識別。 4. 補全細節。 因此，本系統選用多邊形建模為主要建模方式。本系統的資料收集過程如下： 1. 收集 校園整體 的俯視圖，選擇將要用到的部分，用圖像軟件 放大 ，然后打印。 目前 ， 3DMAX 的優勢 已經在輔助教學 、 廣告、影視等 多個 領域 得到認可 ，是一種功能強大 的三維建模 工具 [6]。 第七，碰撞檢測的添加 和 漫游的制作。 第 四 ，開始主要建筑物的建模，本系統主要是主樓、化學樓和信息樓。這樣導入后，才能保證物體尺寸不變。 2. 分清主次。 青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 5 虛擬場景總體設計 本系統總體場景布局如圖 21。 2. 實現對搭建場景的不同路徑自動漫游，系統分兩條自動漫游路徑，是依據主要道路而事先設置好的。 第三章詳細介紹了不同模型的建立方法、場景的搭建及其注意事項以及模型和場景的優化技術。 5. 研究場景漫游優化技術。 5. 使學生盡早熟悉校園生活 青島農業大學占地 1425 畝，教學區、宿舍區樓房眾多，每年新生入學都有找不到路的情況。 1. 展現學校特色 青島農業大學是一所以農學為主要特色的學校，校園景色優美，植被種類眾多，校園不僅是我們生活的場所，也是我們學習的課堂和研究的實驗場。 scene roaming。 collision detection。與其它學校不同，我們的虛擬校園不僅僅以展示學校建筑為主，對于花草樹木以及老師青島農業大學局部校園漫游系統的研究與開發 2 帶領學生實地學習的場面也要有所體現，讓用戶體驗到學校濃郁的學習氛圍。虛擬校園不僅能夠展示校園全景，是新生盡早熟悉學校布局，還提供自動尋路功能，系統會找到距離目的地的最短路徑，漫游過去，為新生引路， 讓剛剛進入校園的學生 盡早熟悉校園生活。包括對模型的處理，代碼控制等，盡量創建出真實感強、渲染速度快的漫游系統。 第四章的主要內容是 本系統虛擬場景的 漫游實現。 3. 實現 系統中虛擬場景的 碰撞檢測，避免人物穿 樹而過 或者 穿 墻而入。 在本系統的 虛擬 場景中 包含 了許多的 模型，本系統根據不同模型 所具有 的特點采用了不同的建模方式。在不影響 系統整體 外觀的前提下， 完全 可以忽略 哪些 繁瑣的細節。 3. 3DMAX 中 Z 軸為向上軸，而在 Unity3D 中， Y 軸為向上軸，因此在到處設置中，注意設置 Y 軸為向上軸。采用開發工具主要為 3DMAX 和 Photoshop，模型的建立嚴格參照測得的數據，部分材質參數的設置參照 圖 22 標準。手動漫游通過第一人稱控制器實現，指定路線漫游則借助了時下比較流行的 itween 插件實現。 綜上所述， 3DMAX