基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模研究_李欣
第28卷第4期浙江师范大学学报(自然科学版)V ol.28,No.4 2005年11月 Journal o f Zhejiang No rmal U niver sity(N at.Sci.) No v.2005 文章编号:1001-5051(2005)04-0402-05
基于V RM L技术的虚拟数字校园场景建模研究*
李 欣
(浙江师范大学田家炳教育学院,浙江金华 321004)
摘 要:以虚拟数字校园场景构建的流程为主线,分析了V RM L造型节点的层次结构,探讨了大型场景数据的有序组织方法,以及用内联节点(Inline)实现场景调度的方法;详细讨论了虚拟场景的创建流程,重点研究了建筑物建模.为了解决建筑物复杂度与真实感的矛盾,提出了建筑物的二次建模方法.最后,对场景的优化作了一定的探讨.
关键词:虚拟现实;V RM L;虚拟场景;三维建模
中图分类号:G250.76 文献标识码:A
0 引 言
数字化信息社会最具代表性的3种新技术是多媒体、Internet和虚拟现实,而这3种新技术的交叉点是虚拟现实建模语言VRM L(Virtual Re-ality Mo deling Lang uage)[1].V RM L是第2代Web上的关键技术,是一种三维场景的描述性语言,也是在Internet网上实现虚拟现实的关键性技术,它的基本原理是用文本信息描述三维场景,在Internet上传输,在本地机上由V RM L的浏览器解释生成三维场景,解释生成的标准规范即是VRM L规范.正是这种思想,使得在Internet上传输很少的数据就可以在Web上实现三维虚拟场景浏览成为可能[2].虽然Java技术支持三维场景的创建,但是使用Java3D创建虚拟场景并不那么容易,和VRM L相比其开发周期较长,也没有VRM L技术那么成熟.可见,采用V RM L技术构建虚拟数字校园环境有下面几个优点:丰富了媒体表现形式、改善了虚拟环境的用户界面、增强了虚拟环境的交互性.
1 几个概念
1.1 节 点
虚拟境界由对象构成,对象及其属性用节点(N ode)描述,所以节点是构成V RM L文件的基本单元.节点可以通过DEF语句命名,一个经过命名的节点可以通过USE语句被引用,类似面向对象的封装机制.V RM L定义了54种基本节点类型(内部节点类型);此外,用户可以通过原型(Pro to type)定义自己的节点类型.
1.2 造型节点
造型节点(Shape)包含外观(Appea rance)节点和几何(Geometry)节点;Appearance节点包含材质(M aterial)节点和纹理(Tex ture)节点;每个节点又包含若干个域.可以用Shap节点创建虚拟场景中的全部三维造型.这些造型包括基本几何造型以及文本、点、线、面方式构造的任意几何造型.
1.3 节点之间的关系
节点之间的关系分为父子关系和编组关系2种:
(1)父子关系.父子关系是根据节点语义定义的、通过特定域包含特定节点而形成的上下层次关系.例如,Shape节点的Appearance和Geo me-try域都是SFNode类型,Shape节点和Appear-
*收文日期:2005-09-02;修订日期:2005-10-16
作者简介:李 欣(1963-),男,浙江金华人,副教授,硕士.研究方向:图形图像处理;虚拟现实.
ance 以及Shape 和Geome try 节点之间就形成的父子关系;同样,Appearance 和Material 节点、Im ageTex ture 节点、Tex tureTransform 节点之间也形成父子的关系.
(2)编组关系.通过组节点(Grouping No de )把一组子节点组织起来,从而形成编组关系.编组节点有Group 、Ancho r 、Billboard 、Inline 、LOD 、T ransform 等8种,它们都有一个MFNode 类型的域用来包含一组子节点.利用编组节点的功能,可以把大型三维虚拟场景的结构组织得更为有序.
2 建模流程
(1)在3DStudio M ax 中构造基本模型.以校园景观为内容的建模工作既复杂且量大,若全部采用编写V RM L 代码的方法,易出错且效率低.笔者选用三维软件3DStudio Max 来搭建基本场景,其优势是能够快速高效地构造复杂的三维模型,并设定材质、光效和动画,同时兼有输出.w rl 格式的功能,这一点对提高建模效率非常有用[3].
(2)在V RM LPad 中编辑.VRM LPad 是一个很出色的虚拟现实文件专用编辑器,不仅有利于提高代码编写效率,而且还提供程序调试功能,是完成复杂虚拟场景必不可少的利器之一.从3DStudio M ax 输出的V RM L 文件虽然已能上网发布,但由于场景物体不全、交互行为不足,所以还应该打开已生成的.w rl 文件,加入声音及其他交互行为以完善系统功能.利用造型节点的层次细分和编组节点对场景对象的相应代码作进一步的组织、校验和完善.建模流程如图1所示
.
图1 场景建模流程
利用3DS M ax 创建V RM L 场景的主要步骤如下:
(1)场景平面图.为了使场景真实,比例协调,对场景进行合理的布局是至关重要的.笔者以“浙
江师范大学校园总体规划平面图”(见图2)为底
图,在AutoCA D 中绘制了场景布局的平面图(文件格式为.dw g ,可导入3DS M ax ),定位道路、楼群和其他建筑物.图2是场景合理布局的基础.楼宇的建模则参照相关楼宇的规划图纸.可以说,制作任何三维场景,先设计出一幅准确合理的场景平面图十分重要.
图2 浙江师范大学总体规划平面图
(2)纹理采集.在校园内采集纹理图片数据,包括砖纹图片、门窗图片、草地图片等.对所采集的纹理图片,在Pho toshop 中将其处理成可无缝
平铺的贴图.
(3)3DS M ax 构建场景基本模型.V RM L 通过节点来描述场景实体,3DS Max 可以将其环境中的模型以V RM L 的格式输出[4].即将各个三维模型转化为相应的节点,以便为相应的浏览器解释并绘制.
图3为校园大门的柱状造型赋上贴图后的效果.
图3 校园正门的门柱造型
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(4)引入需要的V RM L节点.一些V RM L节点在3DS M ax中并不能被直接通过3DS的实体模型创建出来,需要向这个3DS M AX场景中插入图标来引入相应的V RM L节点,这样的节点通常在场景中是不可见的或者是空间背景、声音、大气效果等对于整个空间有效的VRM L节点,其中包括Anchor、Pro xSensor、N av lnfo、Fog、Sound、LOD、To uchSenso r、Timesenso r、Backg round、AudioClip、Billbo ard、Inline共12个节点.
3 场景对象的优化
要使3DS M AX中导出的.w rl格式的文件转入VRM L环境后达到比较理想的效果,需要应用一些技巧来优化V RM L虚拟对象.下面分别从建筑物的二次建模、场景模型构造和VRM L文件编辑3方面加以讨论.
3.1 有序组织大型场景的数据
3.1.1 应用编组节点
VRM L提供了8种类型的编组节点,用于把共同完成某一功能的节点组合在一起(见图1).Group节点用于对象的群组;Transfo rm节点则是把对象组合后再一起进行坐标变换.
如果把子场景看作子节点,那么可通过内联节点(Inline)实现各场景的调用,对大场景而言,可明显提高绘制速度.Inline节点是在场景里的某个位置点设置一个约束框,该框通过U RL与另一个.w rl文件关联,视点看见bbox Size后才把该文件读入当前场景,显示其中的造型[3].
3.1.2 层次细分
对由多物体(又称实体)组成的复杂大场景,必须把场景分解成单个造型单元.分解时先把大场景按分布的区域划分成许多子块,子块尽可能规则,以利用建模后再组合成大的场景块;然后对某一具体的造型,如某一教学大楼,从外向内进行分解,这样就把场景分解成一个树形层次结构,如图4(a)所示;在V RM L中通过分组节点和造型节点把分解的场景建模后,用分组节点再组合成大场景,如图4(b)所示.在VRM L文件中的具体体现是树型嵌套结构.
(a)场景的分层结构 (b)V RM L中对应的分组节点
图4 分解编组图
3.2 采用二次建模方法优化建筑物建模
在场景模型构造环节上,建筑物的建模是关键.精细建模因文件量过大会导致网络传输和绘制困难.而用数码相机拍摄建筑实体图像再将其作为纹理映射到建筑物模型上,则可行性不大.一是这种方法仅适用于建筑实景,对虚景无能为力;二是因为视点选取困难、图像焦变难以克服,导致获取的纹理并不理想,最终影响模型的视觉效果.为此,在比较各种建模方法的基础上,兼顾文件量和真实感,提出建筑物的二次建模方法.建筑物的建模要达到理想效果,归根结底是要克服复杂度与真实感这一对矛盾.二次建模的思路是:首先在三维软件中对建筑进行精细建模,赋以材质及纹理,然后对所需的纹理进行渲染输出,经图像处理软件处理后生成包含细节(如窗框、装饰条等)的纹理;再对原建筑结构进行分解,用外轮廓线
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(Outline )加拉伸(Ex trude )或放样(Loft )生成分段数为1的简单几何体;最后,将包含细节的纹理映射到简单的几何体上,完成建筑物的构建.二次建模的流程如图5所示
.
图5 二次建模流程图
用这种方法构造建筑模型,可大量减少几何模型的三角面片,对建筑物的外观无大的影响.3.3 文件编辑环节的优化
该环节的优化主要是根据V RM L 的语法特性进行的,可以同时减少网络通信量和浏览器的
计算量.首先用V RM LPad 打开3D Studio Max 导出的.w rl 场景文件,检查是否有语法、值类型的错误;提供的域值是否在适当范围内;校验是否有重复的节点定义,是否有不匹配的域名或路由.检查完毕后,通过VRM LPad 自带的V RM L 浏览器,可单独预览选定的节点或节点组进行最后的调试,也可对全部场景实现浏览.
VRM L 文件的大小不但决定了它在网络上的传输速度,而且还影响着文件装入内存后的浏览速度.下载时间过长、漫游时的画面刷新过低,都将使用户失去耐心,放弃浏览.所以在虚拟校园的设计中,优化V RM L 文件非常重要[5].具体方法如下:
(1)代码重用(DEF /USE ):通常在虚拟校园中,会有不少反复出现的物体,如车棚、行道树、路灯、石桌、圆形石凳等.这些对象中形状完全相同者,可采用DEF /USE 的实例引用法进行复制,能避免出现大量重复的代码.(2)原型(Pro to )封装:用原型构造技术(Pro -to 和Ex ternproto )创建扩展节点.原型(Pro to )是一种类型封装机制,利用它可以在已定义节点类型的基础上定义新的节点类型;通过外部原型(Ex ternpro to )还可以跨越Internet 引用自定义的节点类型,一旦定义,原型节点类型就可以像内部节点类型一样在场景图中实例化.据此,笔者对大同小异的建筑,譬如学生宿舍、人文群楼与法商
群楼等建筑采用原型法(Pro to )复制,通过原型定
义,可以创建新的类型节点,为架构个性化场景提供极大方便.
(3)采用压缩工具:为了使服务器端的场景描述文件和其他相关文件如图像、声音和视频文件尽快地传送到客户端,获得令人满意的传输速度,应尽可能减小数据传输量;同时,为保证下载到客户端的场景描述文件具有一定的保密性,也应采取一定的安全措施.由于3DS M ax 并非专门的虚
拟现实工具,在将造型保存为.w rl 格式时会生出许多冗余数据.压缩后,VRM L 文件只有原来的
1/3,而且压缩过的文件不再是文本文件,用普通文本编辑器软件打开后是一片乱码,在一定程度上实现了文件的保密.具体可采用gzip 压缩工具或VRM LPad 提供的压缩工具实现.3.4 其他优化方法
(1)应用实例复制:实例复制对象在VRM L 代码中只定义1次,可在场景中多次使用同样的几何体定义,而文件的大小不会增加.能够节省编写代码时间,同时可以使文件大大地变小.
(2)删除和隐藏场景中的不可见面:这是一种既简单又实用的降低场景复杂度的方法.(3)使用多细节层次模型技术[4]:根据物体与观察者之间的距离,选择同一对象的不同细节版本.合理设置VRM LExport 对话框参数:此面板中参数的设置将直接影响到VRM L 文件的大小.例如在3DS M ax 导出模型时,对参数Digits of Precision 由缺省的4设置为3,可减少场景的总文件量,但对浏览无太大影响.
(4)使用面片模拟植物造型:目前有关树建模方法,主要有基于规则几何体的建模方法、基于分形理论的三维建模方法等.笔者从浏览的视觉角度考虑,提出利用互成120°的面片(Patch )对树建模.具体方法是:采集树的真实图像,在Pho to -shop 中进行去背透明处理,同时保存该图像的Alpha 通道,然后对其中的一个面片进行Diffuse 和Opacity 贴图,定义该面片,并在其他平面中引用.
(5)对导出限制的了解:在3DS M ax 中应用VRM L97Expo rter 对话框导出.w rl 格式的文件时,并不是所有的3DS Max 中的对象和元素都能导出到VRM L 中[3].下面列出了部分能导出和不
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能导出的场景元素:
能导出:几何图形、隐藏对象、光颜色、反向动力学、标准材质及多重子材质;
不能导出:光滑组、隐藏面、体光、继承链接、其他类型材质.
通过对可导及不可导的了解,可帮助在建模过程中知道哪些对象在3DS Max 中完成,哪些需用VRM L 编程来实现,这样可缩短开发时间,提高效率
.
图6 虚拟校园场景
根据上述方法实现的虚拟校园场景如图6所示.
4 结 语
一般的虚拟现实系统往往具有数据量大、真实性低等问题,笔者讨论的上述方法,一定程度上克服了上述缺陷,证明虚拟现实系统兼顾真实性与数据量的架构方案是可行的.但尚有以下问题需进一步研究和完善:
(1)研制一些通用的VRM L 可视化集约开发工具,更准确、高效地完成建模、贴图、交互设定、动画、效果预览以及网上发布.
(2)将V RM L 与三维数字城市结合起来,解决一些构建场景的特殊问题,使三维数字城市更为逼真.进一步研究三维模型的数据结构,使得空间对象的三维重建更加快速、便捷.
(3)将二维地图中的一些常用分析功能移植到三维地图中,使系统更加实用.
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Researches on modeling of virtual campus environment based on VRML
LI Xin
(K.P.Tin College o f Ed ucation ,Zhejiang Normal University ,J inhua Zh ejiang 321004,China )
A bstract :Along w ith the line of vir tual environment construction flow of campus ,the hierarchy of VRM L shape node w as analy sed ,w ay s of o rderly proceeding fo r large scene data w as conside red ,and w ay s of scene controlling o n inline node w as involved also.Construction flo w o f vir tual scenes fo cu -sing o n researches of architechture m odeling and w ays of co nstrcutio n remo deling for se ttling the con -tradiction betw een complication and authenticity w as put fo rw ard.Finally the scene optimizatio n w as studied.
Key words :virtual reality ;VRM L ;virtual environment ;3D -mo deling
(责任编辑 陶立方)
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浙江师范大学学报(自然科学版) 2005年
医学护理三维虚拟仿真系统
医学护理虚拟仿真系统 1.产科护理虚拟仿真软件 1）四步触诊：可以完整、清楚地展示四步触诊的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出子宫内胎儿情况。 2）平产接生：从接产前准备到接产步骤：完整、清楚地展示平产接生的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以通过三维交互操作，身临其境地练习接生手法。 3）人工流产：完整、清楚地展示人工流产的操作步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在剖视模式下可以直观显示出器械在阴道和子宫内部的具体情况。 4）影响产妇的四个因素：可以完整、清楚地展示产力（子宫收缩力、腹壁肌及膈肌收缩力、肛提肌收缩力），产道，胎儿的相互关系，从多种模式、多个方位观看相关肌肉收缩情况。
5）臀位助产：完整、清楚地展示臀位助产的操作步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出胎儿与子宫的变化关系。 6）分娩机制：在原理模式下，可以清楚了解每个步骤胎头各相应径线和骨盆入口平面、中骨盆平面及出口平面的相互关系。可以观察到胎头的前囟门和后囟门。 2.基础护理三维仿真软件 1）心肺复苏：可以完整、清楚、准确地展示心肺复苏的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以在三维透视模式下显示病人心肺内部三维结构的变化情况。
2）留置导尿术：通过三维泌尿系统和导尿管真实模拟出导尿管在尿道内的位置关系和运动反馈；例如，可以在透视和剖视模式下观看导尿管通过尿道的过程。 3）静脉输液：可以完整、清楚、准确地展示对患者的评估核对，七步洗手法洗手，戴口罩，用物准备，操作过程。可以从多个方位观看如何选静脉，如何持针、如何插针，如何固定，如何拔针等，例如可以在三维透视模式下查看静脉内部结构，针头与静脉的位置关系等。 4）鼻饲法：通过三维消化系统和导管真实模拟出导管在体内的位置距离，吞咽时食道的变化，误插入管，患者出现的咳嗽、呼吸困难、发绀的症状；例如，可以在透视和剖视模式下观看口腔和食道内的插管过程。 福建水立方三维数字科技有限公司是一家专注于虚拟仿真/VR/AR/MR技术在医学护理领域应用软件及系统的研发和推广的高新技术企业。公司专注于助产、护理、基础医学、中医学等医学三维虚拟仿真技术的研发。公司的主要产品（服务）包括：提供VR虚拟现实系统、MR/AR系统、3D交互墙、大型Cave系统等解决方案，构建实验教学平台、微创手术系统、教育培训系统、虚拟仿真平台。 公司为福建省高新技术企业，也是目前国内首家的集VR/AR临床医学培训+解决方案+平台建设于一体的高新技术企业。“公司自成立以来，已相继研发出"
毕业论文：浅谈虚拟现实技术
论文虚拟现实技术
浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域，涉及的关键技术，最新研究进展，应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术，研究现状，相关应用，信息安全 一．虚拟现实的概念、特征及应用领域 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置，如摄像机、地板压力传感器等。 （虚拟现实技术穿戴的装备）
GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出，虚拟现实具有三个最突出的特征，即人们称道的“3I”特性：交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备，用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征，它是指参与者在纯自然的状态下，借助交互设备和自身的感知觉系统，对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术，使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能，由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以，“3I＋M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今，虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今，众多的设备可被用于虚拟现实，包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域，虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二．虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括：动态环境建模技术，实时三维图形生成技术，立体显示和传感器技术，应用系统开发工具，系统集成技术，实时三维计算机图形技术，广角立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，触觉、力觉反馈技术，立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术：虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术：三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。
vrml实例编程结课设计
一个会动的风车模型 #VRML V2.0 utf8 WorldInfo { title "Windmill" info "Copyright (c) 1997, David R. Nadeau" } Viewpoint { position 0.0 1.65 35.0 orientation 1.0 0.0 0.0 0.2 description "Entry View" } Viewpoint { position 0.0 1.65 15.0 orientation 1.0 0.0 0.0 0.5 description "Close-up" } Viewpoint { position 7.05 1.65 7.05 orientation 0.0 1.0 0.0 0.785 description "Front door" } Viewpoint { position 35.0 1.65 -35.0 orientation 0.0 1.0 0.0 2.356 description "Far away" } Viewpoint { position 0.0 14.43 2.0 orientation 0.00128 0.959 0.282 3.1503 description "Roof top" } # One more viewpoint is below, inside the Transform for the # windmill sails... NavigationInfo { type [ "WALK", "ANY" ] headlight FALSE speed 3.0 } Background { skyColor [ 0.0 0.2 0.8, 0.1 0.3 0.9 0.7 0.7 0.7
三维虚拟校园漫游系统设计
Scientific Journal of Information Engineering June 2013, Volume 3, Issue 3, PP.50-55 Design of 3D Virtual Campus Roaming System Hongyan Yang, Zhuo Shi, Yanru Zhong# College of Computer science and engineer, Guilin University of Electronic Technology, Guilin Guangxi 541004, China #Email: rosezhong@https://www.wendangku.net/doc/165534021.html, Abstract With the growing sophistication of virtual reality technology, 3D virtual campus roaming system as effective platform for school propaganda outside, the campus planning and management decision will provide a strongly support. Taking the campus of Guilin University of Electronic Technology as prototype, combing with the software of 3Ds Max and using VR-Platorm development platform connections with the backend database and virtual building and live Imaging shooting, a real-time roaming system of virtual campus has been designed and implemented. In this paper, the main aim is to explore a new idea for digital campus construction. Keywords: Virtual Reality; VR-Platform; Digital Campus 三维虚拟校园漫游系统设计* 杨宏艳，史卓，钟艳如 桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西桂林 541004 摘要：随着虚拟技术的日益成熟，三维虚拟校园漫游系统作为学校对外宣传的有效平台是数字化校园建设的核心。以桂林电子科技大学东校区为例，结合三维仿真技术3DS max实现了虚拟校园的三维模型。运用VR-Platorm开发引擎，结合SQL Server数据库连接设计并实现了三维虚拟校园漫游系统。实现了自主漫游、按目的地自动生成漫游路径、定位鸟瞰等功能。实验结果表明：经过改进的场景优化技术，系统在普通PC机上运行稳定、流畅、高效。 关键词：虚拟现实；VR-Platform；数字校园 引言 20世纪80年代美国人Jaron Lanier首次正式提出了虚拟现实[1](Virtual Reality)概念。自此，这种利用计算机模拟虚拟世界，提供用户身临其境的视觉、听觉、触觉的感官模拟技术，因其具有感知性、沉浸性、交互性和构想性的特点，如今已广泛应用于城市规划、文物保护、交通模拟、虚拟现实游戏及远程教育等领域。“虚拟校园”是随因特网、虚拟现实技术、网络虚拟小区等的发展而产生，是基于现实校园对三维景观和教学环境数字化模拟的产物。数字化校园虚拟漫游系统是数字校园建设计划的核心平台。当前浙大率先开发展示了虚拟校园之后，国内众多高校如清华、南京大学、北航、香港中文大学等高等院校纷纷建立自己的虚拟校园[2-3] 。 通常，三维虚拟校园开发的主要方法是用ArcGis，SuperMap和其它具有三维功能的软件进行二次开发。但这些方法明显的缺点是对开发者的编程水平要求较高，建模代码太长，开发系统不能独立于运行环境。考虑到以上情况，本文选择VR-Platform为开发环境，提出了一种简单实现虚拟校园的方法。这种方法一方面能利用专业的建模工具3DS MAX软件很快实现三维场景模型的建立。另一方面，通过运用VRP引擎高效的模块化的编程能力，能够进行实时渲染和交互控制，减少了建模时间加速了系统开发的进程。另 *本文受国家自然科学基金（NO.50865003）和广西科学制造系统和先进制造技术开放基金资助（No.K090014）以及新世纪广西高等教育教改工程项目（No. 2011JGB048）“以工程应用能力为导向的数字媒体技术人才培养模式的探索与实践”基金资助。
虚拟现实实景技术
虚拟现实实景技术 实景虚拟现实技术－虚拟现实行业中的新力量 说到虚拟现实，人们最先想到的是3D建模的虚拟仿真技术，确实在近两年来3D在虚拟现实领域中占有相当大的地位。 然而目前一种全新的实景虚拟现实技术的出现给虚拟现实行业带来一股新生的力量。和3D虚拟技术相同的是这种技术也能使用户自由地在场景中走动，并且可以360度任意观看各个方向的场景，不过不同的是所看到的都是真实的场景，而不是虚拟建模的。这项技术在某些程度上已经可以代替建模的效果。由于是在真实的场景中走动，因此身临其境的效果就远远超过了建模实现的效果。 一、实景虚拟现实技术的主要特点： ?无需建模，通过实景采集获得的完全真实的场景 实景虚拟现实平台是对现实场景的处理和再现，因而展现的是完全真实的场景。相比于建模得到的虚拟现实效果，它更加的真实可信，更能使人产生身临其境的感觉。从而很好地满足了对场景真实程度要求较高的应用。 ?良好的交互性： 交互式的地图帮助了解所处位置以及运动方向；场景中的每一个点都可以在地图上通过经纬度和高度精确表示；在场景中任意选定线段或多边形，系统将自动计算出线段长度以及多边形的面积等数据；向场景中添加的物体模型和材质能够更真实的模拟该场景在各种情况下各种阶段的状况。 ?快捷高效的制作流程 通过对现实场景的采集、处理和渲染，快速生成所需的场景。与传统虚拟现实技术相比效率提高了十几倍甚至几十倍。
二、实景虚拟现实平台在行业中的应用 与传统的技术相比，虚拟现实实景技术由于其真实感强，互动性好，更直观，信息更完整，功能也更加丰富，在不同领域都有广泛的应用，如： 到此一游JUSTBEHERE虚拟旅游的应用 1）虚拟现实（VR）全景视频 能够自由地选择观看视角，享受身临其境的观看体验 a.720°真实场景还原，提供沉浸式观看体验和主动的观影角度选择 b.全景视频库覆盖全球，无死角感受目的地风景及人文风情 c.视频一键分享微信、微博，方便传播 2）一站式旅游服务平台 为旅游服务供应商提供在线产品展示和交易平台 a.B2B+B2C模式的无缝对接 b.为旅行社提供更多的商业合作机会 3）旅行社团队管理 现代化OA系统帮助旅行社及导游进行团队管理 a.通知信息一键群发 b.游客位置实时更新 4）气球社交功能 基于LBS的新型精准化社交功能，自定义阅读权限，打造个人专属的社交圈，为目的地和商家提供更多的创新型宣传及推广方案 独有的气球社交功能让用户可以发送个性化信息，搭建个人专属旅游圈。
虚拟现实论文
关于虚拟现实的感想 以《黑客帝国》为代表的许多作品中，经常出现能够以假乱真的虚拟现实的故事设定。而如今，原本只是构想出的虚拟现实，已经逐渐深入到人们的生活中。 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。 他给用户提供了更自然的交互方式，从而减轻了用户的负担，提高了效率。与从最早的人机会话，到目前被广泛应用的视窗操作相比，虚拟现实在技术上有了质的飞跃。 虚拟现实是用计算机合成的人工世界。那么，生成虚拟现实需要解决以下三个主要的问题： 1）以假乱真的境界：如何使观察者产生与现实环境一样的视觉、触觉与听觉。 2）互动性：如何产生与观察者动作相一致的现实感。 3）实时性：如何形成随时间推移的现实感。 为了实现和在真实世界中一样的感觉，就需要有能实现各种感觉的技术。人在真实世界中是通过眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官来实现视觉、触觉（力觉）、嗅觉等功能的。人们通过视觉观看到色彩斑斓的外部环境，通过听觉感知丰富多彩的音响世界，通过触觉了解物体的形状和特性，通过嗅觉知道周围的气味。总之，通过各种各样的感觉，使我们能够同客观真实世界交互，使我们浸沉于和真实世界一样的环境中。 如今，虚拟现实已经广泛应用于军事、医疗、探测等容易收到条件限制的领域之中。使原本需要消耗巨大成本或是无法完成的工程得以顺利展开。 不仅如此，如果要想使VR系统更能够让人产生真实感，那么在这个环境中，则必然要存在受其他事物影响的因素。因为这个世界是人与人，人与物的相互影响的结构，而非一条单一的已经被设计好并被告知的道路。在VR系统中，使用户的行为能够影响其他用户的行为，或者反之，都将能更好的产生现实感。 虚拟现实的广泛用途，把计算机应用提高到一个崭新的水平，其作用和意义显而易见。此外，还可从更高的层次上来看待其作用和意义。一是在观念上，从“以计算机为主体”变成“以人为主体”。二是在哲学上使人进一步认识“虚”和“实”之间的关系。 虚和实的关系是一个古老的哲学问题。我们究竟是存在于客观世界中，还是处于自身的感官世界中，一直是唯物论和唯心论争论的焦点。以视觉为例，我们看到的一切，都是视网膜上的影像，更进一步的说，是传送到大脑的神经脉冲。曾有一句话被沿用了很久，“眼见为实”。而虚拟现实使之产生了二重性，看到的的景物对人的感官来说是实实在在的存在，但它又确实是虚拟的。可是按照虚拟的东西行事，又会得到正确的结果。“虚”与“实”之间原本清晰的界限在逐渐的被淡化。 随着技术的发展不依靠繁重设备的虚拟现实技术终将到来。
VRMl站点
入门站点： 如果你对VRML还一无所知,那么,你最想查看的站点一定是VRML的入门站点。目前有很多站点和网页正是为了满足这种需要。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/～crispen/vrml/ 是一个指导VRML入门的好站点,里面有大量 的VRML常识,并且能连接到其他一些VRML站点。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/～gerryp/ 介绍VR的基本概念。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/general/foundry/帮助新学者熟悉VRML和创作虚拟世界。https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/vrml/VRML_FAQ.html这个网页回答了有关VRML的常见问题。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/～picasso/ 这是一个关于VRML的魔幻境界。其中不仅介绍了许多入门知识,而且还介绍了如何制作一个VRML境界,并把VRML技术应用 于大家熟悉的MUD环境。 优秀站点： https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,这是VRML协会的网址。该组织以推动VRML标准的发展,加速VRML的工业应用为宗旨。站点中的内容有该组织的历史、结构、成员、背景和标准等信息,对常见的问题作出回答,并及时公布新的标准。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/这是SGI公司有关VRML的专业站点,里面有VRML的基 础知识、图片、三维VRML卡通以及一些小技巧。在这里可以下载Cosmo Player(将其嵌入浏览器,便可以观察用VRML编写的网页)。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,该站点覆盖VRML应用的各方面。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/www-vrml/原始的VRML论坛,包含的信息有VRML的历史、协议和邮递表的结构。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/user/caferace/vrml.html这是一个获奖的VRML站点。https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/～england/Research/VRML95.mu.html 这是一个让 全世界VRML爱好者共同支持VRML发展的站点。它提供多用户的支持和合作,让人们共享资源,相互交流。 VRML浏览器： 以下站点介绍关于浏览器方面的信息。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,这里可以下载Cosmo Player 2.0。它支持IE和Netsca pe,是应用最广泛的一种浏览器,完全实现VRML 1.0和2.0,并支持ECMAScript和Java脚本。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/vrml如果你的IE 4.X没有内置Microsoft自己的VRML浏览器或者你使用的是IE 3.x，你可以查看这个站点,下载支持VRML 2.0的浏览器以及一些辅助插件。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,/products/lr/download/这里可以下载Liquid Reality 1.0 。它有出色的界面,对于Java脚本的许多开发扩展,使用基于Java的方法作为跨平台解决方案。 https://www.wendangku.net/doc/165534021.html,这里可以下载Live3D。它已被嵌入Netscape中,支持用于快速数据检索的GZIP压缩,适当的转换还能加速显示。当然,如果你用的 浏览器是Netscape 4.0,则已经内置了CosmoPlayer 2.0 VRML浏览器。
2020年(VR虚拟现实)虚拟教育设计方案
（VR虚拟现实）虚拟教育 设计方案
虚拟教育设计方案 背景： 随着信息时代的发展，数字化三维虚拟仿真技术以其画面逼真精美、运行高效便捷、功能丰富实用、查询管理信息直观方便等特点逐渐应用在各个领域，国内院校也同样期望着在校园建设成果展示、学校品牌推广、教学辅助与校园资源管理等方面全面实现三维数字化。三维虚拟校园平台系统正是顺应这种需求而产生，在国内迅速普及。 三维虚拟校园平台是指利用计算机虚拟现实技术、网络技术、网络三维技术、数据库技术等对学校的建筑三维数据、建筑室内外结构、建筑相关属性信息、教学设施相关信息和教学资源信息进行处理，建立基于互联网浏览器展示的可交互的三维虚拟校园应用平台，并在此基础上实现学校教学管理所需的各种功能。 三维虚拟校园可以实现三维虚拟校园展示、学校建设成果宣传、楼宇教室查询、自主校园漫游、人机交互体验、网络互动交流、仿真课堂体验、院校设施设备管理等功能，最重要的是其可以直接在互联网网页浏览器中直接登录使用，使用户能够不受时间和空间的限制，直接在线浏览和使用虚拟校园提供的各种应用。 目前国内越来越多的院校已经逐步建设了三维虚拟校园平台系统，比如北京大学、清华大学、浙江大学、北京师范大学、北京外国语大学、上海同济大学等著名高校，众多高职、中职、中小学院校也正在陆续开展网上三维虚拟校园建设。 随着网络时代的来临，网络教育迅猛发展，尤其是宽带技术和校园网大规模应用的今天。国内一些高校已经开始逐步推广、使用虚拟校园教学模式。虚拟现实技
术具有广泛的作用和影响,亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。主动地去交互，与被动的观看，有质的差别，尤其在虚拟教学、虚拟实验、虚拟仿真校园、科技研究等方面的应用更为广泛性。 虚拟教学系统分为原理教学和动态教学.原理教学主要指的是传统的课件制作,把课件中的图片做成动态三维的形式,改变教育模式,不用再通过乏味的幻灯片技术教学,将教学步骤完美的融合到教学中,让学生不在死守在书本上面,却又心不在焉的想着自己的事情,不同于传统的教育模式,所有的教育步骤一气呵成,使学生学习兴趣浓厚,教学质量显著提升.动态教学就是把物理化学实验中一些大型不易操作的实验或一些因含有有毒气体学生不能进行操作的实验,通过虚拟现实技术,学生可以在网上进行操作,丝毫没有束缚之感,让学生有一种身临其境的感觉.成功案例有 虚拟现实技术划分四类： 1、桌面虚拟现实 桌面虚拟现实利用个人计算机和低级工作站进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口。通过各种输入设备实现与虚拟现实世界的充分交互，这些外部设备包括鼠标，追踪球，力矩球等。它要求参与者使用输入设备，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体，但这时参与者缺少完全的沉浸，因为它仍然会受到周围现实环境的干扰。桌面虚拟现实最大特点是缺乏真实的现实体验，但是成本也相对较低，因而，应用比较广泛。常见桌面虚拟现实技术有：基于静态图像的虚拟现实QuickTimeVR、虚拟现实造型语言VRML、桌面三维虚拟现实、MUD等。 2、沉浸的虚拟现实
三维虚拟仿真大纲
《三维虚拟仿真》课程教学大纲 课程编号：（暂可不写） 课程名称：三维虚拟仿真 总学时数和学分：本课程计划144学时，8学分 实验或上机学时：108学时 先修及后续课程要求： 先修课程： 1. 3ds max基础：要求学生了解3ds max各个功能模块和基本制作流程。掌握常用工具及简单模型的制作方法、掌握基础灯光、材质的调节方法。 2. 图形图像处理PS：要求掌握常用工具的使用方法，把握图层、蒙版、图层样式以及图层叠加方式的作用和意义，熟练掌握调色工具及滤镜的使用，深入理解通道的作用。 后续课程：《工作室实训》、《毕业设计》 （说明部分） 1.课程性质 三维虚拟仿真是利用计算机图形学技术，在计算机中对真实的客观世界进行逼真的模拟再现。通过利用传感器技术等辅助技术手段，让用户在虚拟空间中有身临其境之感，能与虚拟世界的对象进行相互作用且得到自然的反馈，并让人产生构想。本课程通过3ds max软件强大的三维图像技术制作出逼真的虚拟空间环境，再通过VRP平台加入交互功能，从而形成一种超现实的虚拟体验。本课程主要解决如
何生成具有真实感的虚拟空间，通过3ds max的建模工具创建场景模型，通过材质贴图以及灯光的综合应用模拟自然世界的真实质感及光影效果，再通过渲染设置调节出最终效果。最后使用贴图烘焙的方式将最终渲染效果转为贴图贴回场景，并导入到VRP中进行交互式制作。本课程是一门综合性学科，与其相关的学科种类繁多，如计算机视觉、数字图像处理、模式识别、人工智能、计算机网络、科学计算可视化、输入输出设备、人机交互、自动化控制、生理学、心理学等，其与虚拟现实都有十分紧密的联系。本课程重点在于如何在计算机中生成虚拟环境并通过VRP平台将其转化为具有交互功能的空间环境。其中需要大量的实践决定了本课程主要以技法为主，并兼顾理论的学习。能制作出完整、真实的交互式虚拟场景是本课程的最终教学目的。 2.教学目标及意义 本门课教学目标在于使学生在熟练地掌握3ds max软件的基础之上系统的学习VRP交互式平台软件。在熟练掌握模型创建、材质贴图的赋予、灯光布光方案及调节方法的基础上，创建出具有沉浸感与交互性的虚拟现实作品。借助本系强大的工作室电脑硬件及所购的20节点VRP软件可以进行大型场景的虚拟现实作品表现。使学生在校园里就能拥有公司级别的制作条件，为优秀作品的制作提供了先决条件，并使学生在实战训练中提高其市场竞争力，为进军这一新兴行业奠定坚实的基础。 3.教学内容及教学要求 一、场景模型的创建。（50学时）
虚拟现实技术的应用研究
虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词：虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只 是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训
vrml实例源代码(摆球、风扇、书柜代码)
1. 会动的摆球 #VRML V2.0 utf8 Background {skyColor .6 .6 1} Transform {translation 0 -2.5 0 children [Shape {appearance Appearance { material Material{diffuseColor 0 1 1} } geometry Box {size 10 1 1}} ]} Transform {translation 4 0 0 children [Shape {appearance Appearance{ material Material {diffuseColor 1 0 1} }geometry Box {size 0.5 5.8 0.6}} ]} Transform {translation -4 0 0 children [Shape {appearance Appearance{ material Material {diffuseColor 1 0 1} }geometry Box {size 0.5 5.8 0.6}} ]} Transform {translation 0 2.5 0 rotation 0 0 1 1.571 children [Shape { appearance Appearance {material Material { diffuseColor .5 0 1}} geometry Cylinder {radius 0.2 height 7.5}}]} material Material {diffuseColor 2 1 1}} geometry Sphere {radius 0.3} }]} Transform {translation 0 0.6 0 children [Shape {appearance Appearance { material Material {diffuseColor 0 .8 1}} geometry Cylinder {radius 0.1 height 3.5} }]} ]} ]} DEF left Transform { translation -1.2 0 0 center 0 2.35 0 children [USE hk ]} Transform { translation 0.6 0 0 rotation 0 0 1 0 children [USE hk ]} Transform { translation -.6 0 0 rotation 0 0 1 0 children [USE hk ]} DEF right Transform { translation 1.2 0 0 center 0 2.35 0 children [USE hk ]} DEF hk Transform { children [Group {children [ Transform {translation 0 -1.42 0 children [Shape {appearance Appearance { DEF time TimeSensor { cycleInterval 1 loop TRUE enabled TRUE } DEF z1 OrientationInterpolator { key [0 0.25 0.5 0.75 1] keyValue [
基于VRML技术虚拟数字校园场景建模研究
基于VRML技术的虚拟数字校园场景建模研究摘要：本文以vrml技术为切入点，着眼于校园场景模型构建作业的开展，从基于vrml技术的虚拟数字校园场景建模流程分析以及基于vrml技术的虚拟数字校园场景建模关键问题分析这两个方面入手，围绕这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。 关键词：vrml技术3d studio max虚拟数字校园场景建模 abstract: based on vrml technology as a starting point, focusing on the campus scene modeling work, from vrml technology based on virtual digital campus modeling process analysis and vrml technology based on virtual digital campus modeling analysis of key problems in these two aspects, around this center problem spread out more detailed analysis and exposition, hope to be able to cause each staff special attention. key words: vrml 3d studio max virtual campus scene modeling [中图分类号] tp391.41 [文献标识码]a[文章编号] 一、基于vrml技术的虚拟数字校园场景建模流程分析 （一）基于3d studio max进行基本模型的构造分析：校园场景建模同一般意义上建模处理之间最大的产异性在于：建模内容及建模对象的复杂性与多样性。若在虚拟数字校园场景建模过程当中
建设“三维数字校园信息系统“的必要性
建设“三维数字校园信息系统“的必要性 数字时代的浪潮冲击着当今世界的每个角落，从数字地球、数字城市到数字校园，三维数字校园目前已成为高校信息化建设的热点，成为展示高校形象和自身信息化技术能力的一个直观的表现方式。三维数字校园是一种集数字化、信息化、可视化等多种技术为一体的校园计算机管理应用系统。与传统二维数字校园相比,三维数字校园能更真实地反映客观世界。三维数字校园系统功能强大,不仅能通过互连网更直观地展示校园风貌,还能通过动态交互产生身临其境的感觉,对提高校园管理水平等具有重要的现实意义。近年来,众多高校已经开始致力于通过不同的方式、利用各种语言或软件构建数字校园。 一、三维数字校园管网信息系统概述 1、概念三维数字校园管网信息系统是基于真实数据（测绘、勘探）和真实场景（三维建模），且融合了多项虚拟现实技术和多媒体技术而建立的数字校园管理系统。 我公司开发的三维数字校园信息系统涵盖了地面建筑物信息，地下给水、排水、电力、电信、天然气等各种管线信息，该系统由建筑信息系统、地下给水信息系统、地下排水信息系统、电力信息系统、通讯线缆信息系统以及天然气信息系统等六大子系统组成。 2、特点三维数字校园管网信息系统与斜视三维电子地图、一般平面效果图、CAD电子地图、三维动画乃至沙盘具有本质上的区别。具体特点和优势如下： ⑴、数据来源真实准确，是现实校园的真实再现系统中的地物地貌不是简单的示意或模仿，而是建立在准确地测绘（地面部分）和勘探（地下部分）的基础之上，地面所有场景的结构、外形、尺寸、比例、色泽与现实中的校园完全一致，地下所有不可见设施则经过精密无损探测设备勘探而来。 ⑵、将地下不可见的设施或构筑物生动呈现在管理者的面前系统充分利用地下设施精密无损探测的技术，探明地下各种管线（给水、排水、电力、电信、天然气等），并将它们和地面构筑物一起生动地呈现在管理者的面前。因为有了可视的地下设施或构筑物，管理者可以对水、电、气等实施节能监控。
毕业设计虚拟校园三维模型设计制作
目录 摘要 (2) 前言 (4) 1.论文的选题背景与研究意义 (5) 1.1选题的背景 (5) 1.2论文的研究意义 (5) 2.当前虚拟现实系统的主要问题与发展方向 (5) 2.1虚拟现实系统中场景建模的问题 (5) 2.2虚拟现实系统中场景绘制的主要问题 (6) 2.3虚拟现实系统今后的发展方向 (7) 3.虚拟校园系统的三维建模 (7) 3.1场景的建模技术 (7) 3.1.1基于图形绘制的建模技术 (7) 3.1.2基于图像的建模绘制技术 (8) 3.1.3基于图形与图像的混合建模技术 (9) 3.2层次细节模型生成和绘制 (9) 3.3系统的建模方法 (10) 4.建模设计与数据表现 (11) 4.1三维建模的原则 (11) 4.2实体建筑的构建 (12) 4.2.1构建实体建筑的基本原理 (12) 4.2.2实体建筑的构建 (12) 5.建模中常见的问题 (16) 5.1过分强调细节 (16) 5.2实体拼接组合的位置关系不正确 (16) 5.3存在冗余多边形 (17) 结束语 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20)
摘要 随着计算机技术、通信技术及其他相关技术的飞速发展，虚拟现实的仿真技术也日益成为当前研究的热点。通常传统的校园三维立体图内容单一，缺乏实体感，实用价值受到限制，而虚拟校园是将虚拟现实技术引入到“数字校园”的研究中，为校园的规划和设计提供了一种全新的手段。虚拟校园三维模型不仅能自然、真实、形象地表达现实世界的对象，而且拓展了现实校园的时间和空间维度，从而扩展其功能。 本文在分析了虚拟现实(Virtual Reality)技术的概念、基本特征及其在国内外发展应用情况的基础上，结合校园的具体情况，构建了基于Web的VCS虚拟校园系统采用图形与图像混合建模技术，实现了VCS虚拟校园系统的三维建模，并对虚拟世界中复杂物体建模技术进行了探索，总结出了树木、花草等复杂对象建模的一般方法，分析并解决了几何体的纹理映射问题，极大地减少了场景制作的工作量。 关键词：虚拟校园，三维建模，
虚拟仿真实训系统解决方案
大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案 VSTATION HD（V1.0）
前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。
目录 前言 (2) 一、总体需求分析 (4) 1．1 “情景”的定义： (4) 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？ (5) 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下： (6) 二、设计原则 (7) 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述 (8) 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图： (10) 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (11) 六、与教材同步完备的虚拟场景库 (16) 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (18) 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标 (19) 九、系统技术支持及服务 (21)
一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1 “情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学, 学生觉得有话可说，有戏可演，
电视节目虚拟场景的设计与实现
成人本科生毕业论文（设计）题目：电视节目虚拟场景的设计与实现 □□□■ 夜大学函授脱产高自考 准考证号： 030209300565 姓名：赵丹 专业：数字媒体艺术 年级（高自考不填）： 学院：物理与电子信息学院 完成日期： 2012年 3月 指导教师：姜艳玲
电视节目虚拟场景的设计与实现 赵丹 （天津师范大学物理与电子信息学院） 摘要：虚拟场景的设计与开发是虚拟演播室建设的重要环节。为了更进一步的了解到电视节目中虚拟场景的设计与实现，本人通过搜索并查阅大量文献以及自己所学做了一些调查与研究。本文从虚拟场景的特征出发, 探讨了如何根据虚拟场景设计原则制定设计方案, 介绍了用3DSMAX与Bryce制作虚拟场景基本的设计开发过程。相信未来生活中的电视节目的出现会给人们带来更多意想不到的惊喜。 关键词：虚拟场景，设计方案，3DSMAX，Bryce The Design and Implementation to the Virtual Scene of the TV Programs Abstract::Design and development of the virtual scene is an important part of the construction of the virtual studio. Virtual scene in the TV show in order to further understanding of the design and implementation, I search for and access to the extensive literature and they are learning to do some investigation and research. From the characteristics of the virtual scene to explore the virtual scene design principles to develop the design and the 3DSMAX production of the virtual scene and debugging of virtual scenes in a virtual studio system design and development process. I believe that the emergence of television programs in the future life will bring to people the more unexpected surprises. Keywords:virtual scene, design, 3 DSMAX, Bryce