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，

Abstract

With the development of computer technology,communications technology,and other relative technology,the simulation technology based on virtual reality is a hot research issue at present.The traditional campus's illustration is always too simple and lacks the reality.As a result its practical value is often limited.Introducing virtual reality technology into the research of numerical campus can provide a new method for campus design and planning.Virtual campus 3D model space not only offer the natural,real, visual and vivid representation of real world but also can develop time and space of campus,sequentially extend its function. This paper expatiates on concept and characters of the Virtual Reality system.It expounds the status of the development and application of VR also. The virtual campus system based on web is realized according to some concrete conditions of campus.It includes 3D modeling,roaming,multimedia playing and real time interaction

The technology of Graphic and Image-Based Modeling and Rendering is adopted,and 3D model of virtual campus system were accomplished.The geometry modeling of complex object is explored in VR,and commonly means were summed up such as trees,flower and grass etc.This paper also analyzed texture mapping problems of big and small geometry object,which can reduce workload of building scene.

Keywords:Virtual campus system,3D model

前言

虚拟现实技术是利用计算机生成一种高逼真的模拟环境，通过多种传感器接口使使用者“沉浸”到这种环境中，实现使用者与该虚拟环境直接进行“交互”的技术。立体式虚拟校园能给使用者创建一个使他感受到身临其境的环境，建模技术是整个立体式虚拟校园建立的基础，是建立立体式虚拟校园的关键技术，是整个虚拟现实技术的骨架。

本文以潍坊学院虚拟校园的设计为研究对象，以潍坊学院校园为虚拟空间，以建立潍坊学院虚拟校园为目的，探讨了建立立体式虚拟校园的建模技术与数据表现方法。论文从三维模型在计算机内的表示着手，从本质上探讨了三维模型的表示方式，为所有建模的原理提供了理论依据。论文分析了虚拟现实技术中的三维建模技术的方法、特点，针对虚拟校园中的各种不同类型的物体的建模方法及其数据表现方法分别进行了深入地探讨。针对校园中出现的地形，实体建筑，自然景观，粒子系统等实体的建模方法做了详细的分析，这些建模方法具有一定的针对性，符合事物自身的特点，对不同类型的事物具有很强的代表性，体现了虚拟现实建模技术的一些重要概念和方法。

1.论文的选题背景与研究意义

1.1选题的背景

虚拟现实(简称VR)技术是指利用计算机建立的人工媒体空间，它是模拟的，但又是具有真实感的，通过多媒体传感交互设备使人进入一种虚拟的环境，并提供一种模拟现实的操作环境，利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、触觉的感观世界，使人们对所研究的对象和环境获得身临其境的感受，从而提高人类认知的广度和深度，拓宽人类认识客观世界的“认识空间”和“方法空间”，最终达到更本质地反映客观世界的实质〔1]。VR有三个最突出的特征:沉浸感(Imnlersoin)，让参与者有身临其境的真是感觉;交互性(Interactino)，通过使用虚拟交互设备实现参与者与虚拟环境(virtualEnvironment)对象的自然交互与操作;构想(Imagination)，是指虚拟环境可以使人沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性的认识，启发人的创造性思维[1]〔2]。目前，随着虚拟现实技术的日趋成熟，“数字地球”与“数字城市”的逐步完善，网络教育与数字校园的结合已成为一种必然的趋势，人们已经不满足于对校园环境的浏览，基于教学、教务、校园生活为一体的三维可视化虚拟校园建设孕育而生。基于这种情形，建立立体式虚拟校园是非常必要的。

1.2论文的研究意义

“虚拟校园”包括信息的获取、处理和应用，采取不同方式的遥感与非遥感手段获得海量的校园数据，将校园信息按地理坐标组织，对校园内部及周边环境进行建模，在计算机中重现真实的校园原貌〔3]。本文将潍坊学院校园的基础设施以逼真的三维景观形式表达，不仅可以提高学校教学、科研、后勤保障等管理工作的效率，还可用于Intenret 上发布，向国内外展示学校校园风光、历史沿革、科研成果、院系和专业设置、教学设施与成果、国内外合作交流等广泛的应用前景和推广价值。虚拟校园的建立，将会提高我校的知名度，对我校的发展及形象宣传具有重要的价值和积极作用。虚拟校园中的三维建模是整个立体式虚拟校园建立的关键。三维建模技术是整个立体式虚拟校园建立的基础，是整个虚拟现实技术的骨架。

2.当前虚拟现实系统的主要问题和发展方向

技术上，虚拟现实系统的主要问题集中体现在场景建模、场景的实时绘制几方面，分述如下:

2.1虚拟现实系统中场景建模的问题

在虚拟现实系统中首先要做的第一步是生成虚拟场景，也就是我们通常所说的场景

建模。当前世界范围内围绕虚拟场景建模问题的解决方式主要有以下两种，其一是基于计算机图形学的三维几何模型建模G(ocmeyrt一BasdeMdoelni助，又称为基于图形的建模(Grpahics一BasdeMdoelin幻，另一种建模方式是近几年发展起来的基于图像的建模(mIgae一BasdeMdoeling)技术，它采用待建三维虚拟空间的多幅图像样本，在一定的图像处理算法和视觉计算算法的基础上来构造三维场景。这两种建模方法各有优缺点，基于计算机图形学的几何模型建模的优点是，用户可以方便地与虚拟场景中的虚拟对象进行交互，也可以方便地获取虚拟对象的深度信息，由于深度信息是三维图形最基本的特征，同时“以人为本”的交互性能深受大家的青睐，基于图形的建模方式在众多虚拟现实系统中得以广泛应用。其缺点是几何模型三维场景的真实感是建立在对几何物体表面材质的光照模型基础上的，其阴影和纹理要在基于某种光照模型的计算下，通过硬件绘制，并配以图形加速性能显示出来，这在场景模型复杂的情况下，将会因计算量较大，而产生延时，从而使场景的复杂度受到限制;基于图像的三维场景建模是在对场景己有图像集合处理的基础上生成的，其优点是计算量较小，对硬件的要求不如几何建模那样高，缺点是场景中的虚拟物体是图像中的二维对象，因而用户很难，甚至不能与这些虚拟对象进行交互操作，，此外基于图像的三维场景建模的虚拟现实系统，在用户的使用过程中，仅能定点游览或小范围的变动视点，而不能随意漫游，极大地限制了该方法的使用。一个较好的策略是结合这二种建模方法，取长补短，使虚拟现实系统的性能更加完善，目前的混合建模方法由此而生。通常虚拟现实系统的场景都较为庞大繁杂，而且一般的图形图像API都不支持绘制复杂的对象，如果直接在应用程序中生成，非常烦琐复杂、工作量巨大，同时计算机的软硬件要求很高。目前通用的做法是预先生成系统的相关模型，然后在应用程序中进行调用。国外有一些专用的建模工具(并配备专用的引擎工具)如:MULTIGENCREAIER、WORLDTOOL等，而国内这方面还没有较为成熟的应用软件，因此进行这方面的工作很有现实意义。一种变通的做法是利用如3DsMAX、AUQTCAD、3DsTuDIO等通用软件进行建模，由于这些通用软件并没有为虚拟现实系统提供专用的接口，使用这些通用软件的一个主要问题是需要了解这些软件的文件格式，开发专用的接口，以便虚拟现实系统能根据系统开发者的要求调用建成的场景模型。

2.2虚拟现实系统中场景绘制的主要问题

虚拟现实系统中场景模型的复杂度和交互实时性之间的矛盾是虚拟场景绘制中存在的主要问题，也是制约虚拟现实应用发展的瓶颈技术。实时三维图形绘制和加速技术是目前计算机图形、虚拟现实技术中重要的研究领域和极富挑战性的课题。随着虚拟现实技术应用的深入，计算机所绘制的场景日益复杂、逼真，远远超过了计算机硬件绘制能力。尽管计算机图形软、硬件技术水平飞速发展，许多图元的绘制可通过硬件来实现

加速，但是远远不能满足人们的应用需求。而且，虚拟现实技术的许多应用领域(如:协同式计算机辅助设计、虚拟场景漫游、飞行仿真、vR游戏、远程医疗和数字地球等)都要求用户能在交互式的帧频率下同场景中的对象进行实时操作和理解。

2.3虚拟现实系统今后的发展方向

目前虚拟现实系统发生着日新月异的变化，从国内外研究的进展情况来看，虚拟现实的研究结合当前的各种计算机技术和各行业的发展而飞速前进，与网络结合发展了网络虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统。由单投影应用发展到多投影应用，与智能化技术相结合发展了智能虚拟环境，根据建模方式的不同虚拟现实技术逐步向增强现实技术、混合现实技术发展。

3.虚拟校园系统的三维建模

构造一个三维虚拟校园系统的主要工作之一是运用三维场景建模技术在计算机中生成逼真、等同现实世界的虚拟世界。由于人的信息感知主要来源于视觉，而虚拟世界的逼真程度直接影响整个虚拟校园的沉浸感，因此，三维场景模型构造在整个系统中占有非常重要的地位。随着对虚拟现实场景中三维模型逼真度要求的不断提高，选择合适的建模工具以及掌握必要的三维模型生成技术将有助于虚拟环境的建立。

3.1场景的建模技术

3.1.1基于图形绘制的建模技术

基于图形绘制的建模技术(Graphic-Based Modeling andRendering——GBMR，简称几何建模法)是充分利用计算机图形学技术进行虚拟环境的建模和绘制。首先对真实世界进行抽象，用多边形构造虚拟景观(包括地形、建筑、实体、树木等)的三维几何建模，并建立虚拟环境中的光照和材质模型，然后进行纹理映射及控制参数设定，利用计算机由模型实现多边形处理、着色、消隐、光照以及投影等一系列绘制过程，产生虚拟场景，在输出设备上实时渲染绘制视景画面，从而完成对整个场景的漫游和交互[5]。几何建模法实现的虚拟场景大多具有精确对应的几何模型，得到的场景显得比较细腻、逼真，同时便于用户与虚拟场景中虚拟对象的交互，以及对虚拟对象的深度信息进行直接获取。即使在规划设计阶段，只要有相关的建筑图纸，按照对应比例与尺寸，一样能够完成场景的构建与漫游，即能够实现虚物实化[6]。几何建模法应用时间较长，技术路线比较成熟，国内外都研发了许多建模工具及控制集成软件，这些都使得几何建模法目前

实际应用比较广泛。但在场景模型比较复杂的情况下，几何建模技术也存在一些不足：一是对复杂场景进行详细建模太过烦琐，工作量大，费时费力；二是当场景模型复杂时，实时显示的计算量较大，而使用户与虚拟场景无法实时交互，用户对场景中虚拟对象的操作也无法得到实时的反馈，场景难以达到完全逼真；三是场景实时渲染绘制对计算机软硬件要求较高。这将使场景的复杂性因硬件的处理能力而受到限制，从而使对复杂场景的建模难以实现。

3.1.2基于图像的建模绘制技术

基于图像的建模绘制技术(Image-Based Modeling Rendering——IBMR)是指用预先获得的一组图像(合成的或真实的)来表示场景的形状和外观；而新图像的合成则是通过适当地组合原有图像来实现[7]。基于图像建模的方法可以克服复杂场景三维建模的困难，并且可以使用真实世界的图像提供更丰富的细节，较容易得到与真实环境相近的效果，生成图像的质量独立于场景的复杂性。其计算量较小，也不受场景复杂度的限制，且对硬件的要求也不及基于图形的建模高，还可以在微机上实现。但由于场景中的虚拟物体是图像中的二维对象，因而用户很难甚至不能与这些二维对象进行交互，出现漫游失真，该方法适合于基于真实自然场景的三维虚拟环境的建立。另外，获得实景图像需要高性能的照相与摄影器材，得到的大量图像文件也需要大量的存储空间，这些都使它的应用受到了一些限制[8]。

从以上对两种技术的介绍可以看出：与GBMR相比较，IBMR的优点在于：

建模容易：不需耗费大量的人力和技巧，通常的IBMR意义下的建模过程主要是一个系统如何组织和联系现有获得数据的问题，而不是需要所有的几何细节。用户需要做的事情主要是拍摄照片以及一些简单的交互操作，即使需要一些额外的几何信息，IBMR 系统一般也是主要通过计算机视觉的知识进行自动的提取和匹配，而不需要人工的繁复劳动。

绘制快：不需要复杂的计算，直接从已有的视图中合成新视图，绘制时间不依赖于场景的复杂度，它所构造的场景模型一旦建立，在绘制输出时和场景的复杂度没有关系，只跟采样与显示分辨率有关。在场景复杂度增加时，它的显示输出时间是一个常数，不会因为场景复杂度增加而引起“屏闪”现象。由于绘制速度快，可以在低档微机上实时生成场景，无需高档的图形专用硬件，这是IBMR技术的一个明显优势。

真实感强：由于所有景物的形状、光照、材质和纹理等效果都是来自真实拍摄的照片，而不是通过模型计算生成光照与纹理图像，真实场景的显示容易达到很高的逼真效

果，是传统基于几何方法无法比拟的，这是IBMR技术相对于传统几何建模绘制技术最明显的一个优势。计算量小：基于几何的方法需要建立场景完整的、精确的表达，绘制时也要对整个场景进行计算和存储。相反，IBMR技术只需要离散的相片采样，绘制时也只要对与当前视点相邻的图像进行处理，因此计算量远远小于传统计算机图形学建模[9][10]。

3.1.3基于图形与图像的混合建模技术

可以看出GBMR和IBMR这两种方法各有优缺点，如果采用基于图形与图像混合建模技术就能将两者的优点集于一体，在应用中扬长避短。既避免复杂场景几何模型的大量计算，又满足实时性要求[11]。混合建模技术的基本思想是先利用IBMR构造虚拟场景的环境来获得逼真的视觉效果，同时对虚拟环境中用户要与之交互的对象利用GBMR来进行实体构建，这样既增加了场景真实感，又能保证实时性与交互性，提高用户的沉浸感，在实际应用上，这种技术将很有意义[12]。尽管基于图形与图像的混合建模技术集基于图形渲染建模与基于图像建模的优点于一体，但是其实现也带来很多技术上的困难和人机交互的难度，如两种场景的无缝连接和交互时的场景变换等问题尚待优化，因此，这种图形与图像的混合使用与真正意义上的混合建模技术还有很大的距离。为了避免复杂场景几何模型的大量计算，构造真实感强、逼真度高、实时性强的校园场景，VCS虚拟校园系统采用基于图形与图像的混合建模技术作为三维场景模型建立的最主要建模技术[13]。

3.2层次细节模型生成和绘制

同一个物体，把它放到远近不同的位置，人的眼镜所能看到的该物体细节的详细程度是不一样的，在视点离物体比较远的情况下，再详细的模型，也只能看到大概的轮廓，因此如果此时仍然选用细节非常详细的物体模型参与该模型远景的生成，则是一种浪费，应该用一个相对比较简单但又能表现其主要轮廓的模型取而代之。有效的办法是，根据这一视觉规律，预先为同一个物体建造一组详细程度有差别的几何模型，计算机在生成视景时，根据该物体所在位置离视点距离的大小，调入相应详细程度的模型参与视景的生成，以节约计算时间，增强视景的“实时”效果，其实现方法就是为物体建造一组详细程度不同的模型。

目前的层次细节技术的研究主要集中于如何建立原始网格模型的不同层次细节模型以及如何建立相邻层次的多边形网格模型之间的几何形状过渡。对于原始网格模型的不同层次细节的模型建立，我们假设场景的模型都是三角形网格(在实际应用中，为了绘制方便，三维场景最后一般都被转化为三角形网格)，从网格的几何及拓扑特性出发，

存在着三种不同基本简化操作，分别是：

(1)顶点删除操作。删除网格中的一个顶点，然后对它的相邻三角形形成的空洞作三角剖分，以保持网格的拓扑一致性。

(2)边压缩操作。把网格上的一条边压缩为一个顶点，与该边相邻的两个三角形退化(面积为零)，而它的两个顶点融合为一个新的顶点。

(3)面收缩操作。把网格上的一个面片收缩为一个顶点，该三角形本身和与其相邻的三个三角形都退化，而它的三个顶点收缩为一个新的顶点。

3.3系统的建模方法

虚拟场景模型是整个实时漫游系统的基础，模型的好坏直接影响运行的效果和场景的逼真度，过多的模型细节会严重降低基于Web场景图形的绘制效率，因此在建模过程中往往要在模型的细节度和复杂性之间寻求平衡，必要时用纹理代替模型细节。完全用VRML语言建立复杂的三维模型是相当烦琐的并毫无直观性可言，而3DS MAX强大的三维建模功能刚好可以弥补VRML这方面的不足3DS MAX是一种功能强大的可视化建模工具，只要综合利用3DSMAX中提供的各种建模方法和工具，就可以得到合乎用户需要的模型，一般对于复杂的造型采用它，3DS MAX支持VRML文件格式的输出，通过VRML插件辅助工具，可以直接输出场景，包括几何造型、材质、动画等，大大简化了VRML编程复杂度[14]。

在VCS虚拟校园系统场景的构建中，充分利用了3DS MAX8.0给用户提供的多种建模方法，分别如下所示：

(1)直接创建几何体对象。3DS MAX内置了许多基本的几何体模块，比如球体、立方体、圆柱体、三角锥等，用户只要拖动鼠标定义对象的尺寸，或者在命令面板中直

接用键盘输入各种位置、大小信息，3DSMAX就会生成一些基本几何体，在对这些基本几何体进行一系列的编辑，既可以得到所要创建的对象。

(2)使用样条曲线图形。样条曲线是一种根据数学原理弯曲的特殊类型曲线，它们通常是在三维空间中绘制的二维曲线，3DS MAX通过给二维图形添加厚度(Extrude)、旋转(Lathe)样条曲线来创建三维对象。

(3)使用网格(Mesh)对象。网格对象是大多数3D文件类型使用的默认模型类型，包

括流行的3D格式3DS DXF都是以网格的形式存储的。3DS MAX可以把一些简单的几何体转换为网格对象，然后通过编辑修改器(Modifier)对网格对象的次对象，如顶点(Vertex)，边(Edge)、面(Face)、多边形(Polygon)和体元素(Element)进行编辑，从而得到想要得到的复杂模型[15]。

(4)使用面片(Patch)对象。面片的使用方法类似于网格，它们的区别仅在于生成图形的数学原理基于Web的VCS虚拟校园系统的构建不同，网格对象用平面方程来包围几何体的表面，面片则是用Bezier曲线来逼近物体表面，它是多边形网格对象的补充。

(5)使用复合(Compound)对象。它主要是通过对已得到的简单模型进行变形(Morph)，离散(Scatter)、包裹(Conform)、连接(Connect)、形体合并(ShapeMerge)、布尔运算(Boolean)、放样(Loft)等过程生成用户需要的复杂模型[16]。

(6)用NURBS对象。NURBS是Non-Uniform Rational B Splines(非均匀有理B样条曲线)的首字母缩略词，从这个名字就可以知道它是基于NURBS曲线原理来构造三维物体的。

(7)放样(Loft)对象。放样是来自造船业的一个术语，它借用了造船业的思想，先创建并定位横截面，然后定义一个放样路径，让横截面沿路径拉伸，从而得到三维对象[17]。

在3DS MAX中对三维模型建模成功后，保存为VRML文件格式，但是这种文件数据量大，为适合网络实时传输，就必须对模型进行优化，即在保证模型不失真的情况下优化模型，尽可能减少文件的数据量。然后输出的文件在Vrmlpad2.0编辑环境下由VRML 本身的节点实现一些场景或物体的组合以及交互性和动态行为等。

4.建模设计与数据表现

4.1三维建模的原则

建造模型时，要明确建模的目的和要求。目的和要求不同，模型建造的复杂度也必然不同。一般来说，模型的建造要遵循两条最基本原则:第一，数据的可靠性。建模时，收集的数据和有关信息必须准确可靠，否则必然造成很大偏差。因此不但要收集到最新的、准确的资料信息，而且要到实地进行考察。第二，模型必须与原型具有某种程度的相似性。这就是相似性原理，它是建模的基础。在虚拟校园建模中，这就要求对没有准确数据的物体不能杜撰数据，而是要通过一些方法估计出大体符合实际的数据信息。模型建好后，还应该反复验证，直到满意为止。

4.2实体建筑的构建

4.2.1构建实体建筑的基本原理

实体建筑是虚拟场景中的主体部分，实体建筑的建模主要运用的是体素构造表示的原理，使用建模工具从形状和外观上对实体进行模拟，按照建筑物的外部形状，逐步分解为容易构造的简单模型，然后进行正则集合运算形成复杂的建筑模型，同时采用纹理映射等辅助技术手段，增加模型的真实感。

4.2.2.实体建筑的构建

(1)获得建模数据。潍坊学院虚拟校园的建筑外观与几何形状等要求的数据主要来自学校的建筑图纸，包括平面图、剖面图、立面图及建筑效果图等。

(2)确定模型的层次结构。由于系统使用的建模工具Cerator采用树状层次结构来组织管理模型，所以建模时首先要按照建筑物的结构进行层次分解。

(3)进行可视建模过程〔4〕，。按照所确定的模型层次结构和建筑图纸，在Cerator 中利用建模工具箱逐层进行可视建模。注意模型的尺寸形状要与建筑图纸标注的相同。建模的原则是快和省。快是指只对外部可视的部分进行建模，用多边形快速构建模型的外部框架;省是指要尽量减少所使用的多边形的个数，使用最少的多边形获取相同的真实感。在不影响外观效果的前提下，尽量合并能够合并的面。

(4)去除冗余多边形。描述实体模型表面的数据经常存在冗余现象，这里的冗余多边形主要是指在实体外部观察模型时不可视的部分。例如，楼体的底座面、内墙面及楼层之间的连接面等。由于场景浏览时它们处于不可见的位置，因此去除它们并不影响实体的视觉效果，而消除这些冗余多边形则可以在很大程度上降低整个场景的复杂度。

(5)使用纹理映射。对于门、窗、阳台栏杆等每栋建筑都具有且数量较大的细节部分，我们一般采用纹理映射的方法，在对应位置的多边形表面上贴上纹理图片，用来替代详

细的模型。这样处理可以减少模型的多边形数目和复杂程度，提高系统的实时渲染时间

和响应速度。只要视点不过于靠近建筑物，纹理映射并不会降低建筑物模型的逼真程度。

以下就是模型制作过程中的建造的几个实体建筑模型：

图

4.1

6号

教

学

楼

图

4.2 4号教学楼

图4.3 7号教学楼图4.4 音体楼

图4.5 公寓楼群一角

图4.6 图书馆

5.建模中常见的问题

5.1过分强调细节

一般来说，模型的细节程度是影响其逼真性的重要因素之一。细节程度越高，模型越逼真。但是.建立模型的目的是为了给虚拟现实系统创造一个虚拟环境，并在其中实现漫游等任务。因此在建模时还需要考虑到整个系统的综合性能。如果在建模时过分强调细节，对于所有结构和表面特征都采用多边形来实现，而忽略了数据库整体结构的优化设计，不仅会使工作量骤然增大，而且可能导致整个系统的运行速度下降，性能降低。因此，在建模过程中一定要有整体观念，意识到模型细节和系统性能之间的相互制约性，不可盲目追求真实而无限细化模型。

5.2实体拼接组合的位置关系不正确

许多物体不是用一个简单的几何形状就可以描述，它们常常是由多个实体拼接而成的。但这并不是简单的搭积木，如果拼接组合的位置关系不正确，会引起模型局部闪烁，这种现象的产生的原因有两个：

（1）多边形位置重叠造成的Z值争夺。如果两个或两个以上多边形的某些点在空间位置上具有相同的深度值(Z值)，那么在使用Z一buffer消隐算法进行图形显示时，无法正确判断哪一个多边形的点应该优先显示。于是出现有的帧显示这个多边形上的点，有的帧显示那个多边形上的点，从而引起画面的闪烁。进行适当的多边形剪切或子面设置就可以避免这一现象的产生。

（2）用凹多边形表示实体表面。大多数图形系统都明确规定，不能使用凹多边形绘制实体表面。一般地，图形系统对实体表面的凹多边形进行自动切分或补偿，将一个凹多边形分解或拼凑成为多个凸多边形。但这种自动转变很可能与最初的建模设想不吻合，于是最好的解决方法就是在建模时就将凹多边形切分成若干凸多边形的组合。

5.3存在冗余多边形

描述实体模型表面的数据经常存在冗余现象，单独建模的实体在进行模型整合时也会发生数据冗余。消除这些冗余的表面多边形可以在很大程度上降低整个系统的复杂度。除了上述三种问题之外，建模过程中不合理的技术运用还时常产生纹理闪烁、光照和透明效果失真等一系列问题。解决这些问题的方法各不相同，如光照失真问题，一般由于使用了过大的多边形引起的，可采取多边形分割的方法予以解决

结束语

虚拟现实(VR)是近几年来国内外科技界关注的一个热点，其发展也是日新月异。将虚拟现实技术引入到虚拟校园的研究中，为校园的规划和设计提供了一种全新的手段。

本文以潍坊学院校园为虚拟空间，以建立潍坊学院虚拟校园为目的，探讨了建立立体式虚拟校园的建模技术与数据表现方法。

(1)本文从三维模型在计算机内的表示着手，分析了三维物体的表示模型与表示方式，从本质上探讨了三维模型的表示方式，为所有建模的原理提供了理论依据。

(2)本文针对校园中出现模型类别，分类别地讨论了地形，实体建筑，等模型的建模原理、方法，并给出了建模的结果与构建的层次结构图。因此本文中模型构建方法具有很强的代表性，符合实体的特点。

(3)本文中提到的虚拟校园建模是依照潍坊学院校园校貌，进行细致建模并采用纹理映射技术表现三维模型的真实感。。本文给出的技术和方法，对三维建模、实时仿真系统和虚拟现实系统等实时性要求高的虚拟环境创建有着重要的意义和可借鉴性。

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致谢

论文是在吴老师的悉心指导下完成的，从论文的选题、方案设计、系统实现以及论文撰写的整个过程，无不凝聚着老师大量的心血。因此，本论文既是我学业的答卷，更是导师呕心沥血的心作。

感谢我的好友尹波，是他在毕业设计期间给了我巨大的帮助！

感谢机电学院领导和老师们在我做毕业设计期间给予的关怀和帮助！

感谢参加论文评阅和答辩的老师们，在百忙之中抽出时间阅读论文并提出宝贵的意见和建议！

最后，向所有关心、支持和帮助过我的老师、同学及朋友们表示最诚挚的谢意!

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。

三维校园电子地图

三维校园电子地图（上） 访问734次 作者：李纳璺陈金龙阮方舟 1引言 随着计算机技术，特别是计算机图形学、三维仿真技术以及虚拟现实技术的飞速发展，传统的 二维电子地图被注入了新的活力，三维电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。传统的二维 电子地图只能以图形和符号的方式来呈现一张地图，这种方式往往不能直观清晰的表示出地图所在 位置的地理环境；采用三维电子地图的方式，建立场景的仿真模型，把现实场景进行虚拟再现，真实、互动、情节化的特点是虚拟现实技术独特的魅力所在。 如何设计一个仿真度高，并且具备虚拟漫游和智能导航的三维地图引擎，成为三维电子地图研究领域的一个热点问题。本文研究的设计的三维电子地图引擎系统，设计了模型动态加载接口，并具备智能导航和虚拟漫游引擎，实现了三维校园仿真电子地图。它为校园规划建设、游客观光导航、学校对外宣传等方面提供了一个智能化的平台，为广大系统用户提供了极大的便利。开展虚拟校园三维地图仿真引擎系统及相关课题的研究适应了信息社会发展的趋势，具有重要的理论和现实意义。 本文对从DirectX技术着手，采用Microsoft Visual C#编程语言结合三维图形开发包（Managed DirectX SDK August 2007）在.net框架中构建的三维校园电子地图程序。该程序实现了桂林电子科技大学的（东区）的三维校园电子地图的功能。除此之外，在可视化的基础上实现了一些虚拟现实的交互操作和空间分析，如：校园景物的查看、校园路径导航、三维动态漫游校园等；给需要了解桂林电子科技大学校园地理信息的用户提供了极大方便。 2 本课题研究的内容 本课题是一个使用Managed DirectX的三维图形技术实现的一个三维校园电子地图程序，该程序是在.net框架下建立完成，开发语言为当今最流行的高级语言Microsoft Visual C#。它是以桂林电子科技大学东校区为实景，进行了校园虚拟仿真，建立了具备观光浏览与智能导航为一体的多媒体三维校园电子地图程序。 本课题主要是研究了三维建模技术在程序中的导入技术、三维模型的优化、虚拟现实技术、Floyd 算法实现的智能导航技术、Alpha混合与Alpha测试技术、三维场景中的光照技术、XML技术、用户交互控件技术等等。这些技术将全部应用到三维校园电子地图程序当中，最终展示出集视觉、听觉、用户智能交互于一体的校园仿真三维地图。 3 开发环境与相关技术简介 3.1 Managed DirectX与托管代码版DirectX 9.0语言支持 (1) Managed DirectX DirectX 是一系列低级的应用程序接口(APIs)，它用于创建游戏和其他高执行效率的多媒体程序。它包括对高效的2D和3D图形、音效和音乐、输入设备、力反馈设备、多媒体流和多人游戏的网络通信程序。三维校园电子地图程序的三维环境漫游引擎的构建就是使用Managed DirectX 9.0的图形 处理技术来完成的。 (2) 托管代码版DirectX 9.0语言支持 在DirectX 9.0下，开发者在使用托管代码的时候，能够利用DirectX的多媒体功能和硬件加速。托管代码版DirectX 9.0允许访问大多数原始的非托管DirectX功能。下面是被DirectX 9.0和DirectX 9.0 SDK支持的托管代码语言：

(完整版)城市建筑三维建模工艺方法研究毕业设计

本科毕业论文（设计） 题目：城市建筑三维建模工艺方法研究——化石林为例 院（系）：信科学院专业：地信 指导教师：雷震职称：教授 评阅人：职称： 2014 年 6 月

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。 2、不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：年月日 导师签名：年月日

摘要 数字城市的提出给传统的地理信息系统（GIS）带来的不仅仅是许许多多的机遇，同时也可以看到很多挑战。数字城市的特点在于利用真实的地理位置信息，包括其中的各种自然情况，以及建筑物之间的布局与拓扑关系，来搭建出城市的数字化信息框架，同时在这个信息框架中嵌入人们所需要的相应信息。 随着科技的进步和人们对信息需求的增长，传统的地理信息系统基于二维数据的查询分析功能已经不能满足市场对更直观、更海量的数据的需求，三维可视化的数字城市能够更加直观、更加真实的表达与展现空间信息，特别是随着虚拟现实技术、视景仿真技术以及硬件设备等等各方面的发展，更加加速了三维数字城市和三维GIS的发展。在三维虚拟场景中，能够看到贴近事实的三维景观，并且能够通过动态交互的方式，观察和控制场景，达到与虚拟场景的交互[3]。 由于当前各行业对于构建城市三维GIS研究的高成本、长周期、大手笔且存在许多不足之处，基于GIS行业中三维领域这样的特点，本文就利用传统的软硬件来建立城市三维景观进行一些初步探讨，概述了三维GIS数据的特点及其获取方法，分析了基于3DMAX建立建筑三维模型的技术路线，并以地大东区化石林虚拟场景建立为例详细讨论了基于skyline构建仿真三维场景的实现方法，提出了建立城市三维GIS的作用、意义和发展前景。 关键字：三维，skyline，3DMAX

漫游系统毕业设计开题报告

大学毕业设计(论文)开题报告 课题名称：漫游系统 学生姓名： 学号： 学院：信息科学与技术学院专业年级：计算机科学与技术级指导教师： 职称： 完成日期：二○○九年一月十三日

一、本课题来源及研究的目的和意义 1、课题来源 石河子大学信息科学与技术学院 2、本课题研究的目的和意义 虚拟现实技术是当今计算科学的一个研究热点，将虚拟现实技术引入校园的研究中，为校园的漫游和规划提供一种全新的手段，使得校园多了一个展示自己风貌的互动的实时漫游平台。 随着石河子大学知名度的提高，越来越多的人希望了解这所学校，上网是最快捷方便的办法。但是以传统的Web技术建立的网页，只能使用文本、静态画面或者交互能力低的动画来传达信息，如果想全面展示优美的校园，局限性是显而易见的。鉴此，我们将以GoogleSketchUp的方法创建石河子大学虚拟校园漫游系统，该系统将使那些没有机会实地参观的人获得身临其境的感受。 二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 1、基于OpenGL实现虚拟校园漫游系统 研究了基于VC++开发环境与OpenGL图形API的虚拟校园漫游系统的相关技术的设计与实现。并主要就三维建模、场景空间划分技术作了进一步的论述。 2、基于VRML的大学虚拟校园漫游系统 介绍了基于VRML技术建立的大学网络虚拟校园漫游系统的设计与实现，并就其中一个重要问题——VRML文件的优化作了详细的探讨。 3、IMAGIS下虚拟校园漫游系统的设计和实现 虚拟ＧＩＳ是ＧＩＳ的重要发展方向，应用领域广泛．将虚拟ＧＩＳ技术引入“数字校园”的研究中，为校园的规划和设计提供了一种全新手段＋本文基于ＩＭＡＧＩＳ‘软件，探讨了虚拟校园漫游系统的解决方案，讨论了虚拟建模与虚拟漫游的方法和全过程，论述了相关的技术特点，在此基础上使虚拟ＧＩＳ与实际应用领域更好地结合在一起．

注塑机三维建模毕业设计

第1章绪论 1.1注塑成型模具概述 注塑用模 具简称注塑 模，主要用于 热塑性制品的 成型，但近年 来也越来越多 地用于热固性 塑料的成型。 图1-1 化妆瓶盖用模具 注塑成型在塑 料制品成型中占有很大比重，世界塑料成型模具产量中约半数以上为注塑模具。 注塑模主要由成型零部件和浇注系统组成，使来自注塑机的熔融物料成型为适应于各种用途的制品。注塑过程中，塑料先加在注塑机的加热料桶，塑料受热熔融后，在注塑机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具的型腔固化成型，这就是注塑成型的简单过程。 1.2注塑成型模具的分类及其典型结构 1.2.1注塑成型模具的分类 生产中使用的注塑模具种类繁多，可从不同的角度分类。本论文要模拟模

具的工作和装配过程，要对各类不同的模具结构进行精密的三维建模，因此本文按照模具的结构不同来对其进行分类：单分型面注塑模具，双分型面注塑模具，带活动镶件的注塑模具，横向分型抽芯的注塑模具，自动卸螺注塑模具，多层注塑模具，无流道注塑模具等。下文将主要针对单分型面，双分型面，斜导柱抽芯注塑模具以及目前应用广泛的潜伏浇口的注塑模具进行模拟。 1.2.2注塑成型模具的典型结构 注塑模具的结构是由塑件结构合注塑机的形式决定的。凡是注塑模具均可分为动模和定模两大部分。注塑时动模定模闭合成为型腔和浇注系统，开模时。动模和定模分离，通过脱模机构推出制品。定模安装在注塑机的固定模板上，而动模则安装在注塑机的移动模板上。根据注塑模具上各个部分的作用，可细分为以下几个部分： 成型零部件包括凸模，凹模，型芯或成型杆，镶块等组成，是直接成型的部分。 浇注系统由主流道，分流道，浇口和冷料井构成，是塑料熔体在模具中的流动路径。 导向部分为了保证动模和定模在分开后重新闭合时的准确对中而设置的部件，通常有导柱，导套（孔）。 分型抽芯系统帮助带有外侧凹或者侧孔的塑件成型的部件，以便其顺利分型和脱模。

生物三维模型制作方案

芸芸众生，物尽其用 第二届“生物三维模型制作比赛”策划方案 一、活动主题：芸芸众生，物尽其用。 二、活动背景 高一学生本阶段正好学习“细胞的基本结构”，学生对细胞的结构有了一定的了解，但印象还不深，而且细胞如此微观的结构学生不能有很直观的感受，因此还需其他方法巩固该知识点。 生物三维模型制作作为一种现代科学认识手段和思维方法，所提供的观念和印象，不仅是学生获取知识的条件，而且是学生认知结构的重要组成部分，在生物教学中有着广泛的应用价值和意义。因此我们策划此次的生物三维模型的制作活动，让同学们动手来制作生物结构或细胞的模型，来达到巩固知识的目的，同时也锻炼同学们的动手能力、创新思维、团队合作能力，寓教于乐，提高学生学习生物的兴趣，丰富大家的生活。 三、活动目的 1、尝试制作生物三维结构模型，如原核细胞、真核细胞、细胞核、细胞膜、细胞器、DNA、人体器官等。 2、加深学生对所学知识的理解应用能力。 3、培养学生的动手操作能力和团队合作精神，启发学生的想象，充分发挥他们的自主创造力。 四、活动对象：全校所有学生，作品交到敦品楼二楼东生物办公室。 五、活动时间： 2017年11月22日至11月月假收假后的周一中午截止。 六、指导教师:各班生物老师和班主任 七、活动地点：各班班级或寝室。 八、组织评奖： ①、本次模型制作比赛设 特等奖：1个一等奖：3个二等奖：6个三等奖：8 名个 ②评分、点评人员：全体生物老师。评奖时间：11月月假收假后的周一下午。评奖地点：敦品楼二楼东生物办公室。获奖作品拍照：张玲。 ③统计结果及联系广告公司做展板：方博 ④奖品、证书购买：李耶莉周丽丽 ⑤证书打印：刘婕 ⑥颁奖仪式：联系张虎主任确定颁奖人员和颁奖时间彭美英 ⑦活动总结并将活动资料发表在校微信公众号上。彭美英 九、前期准备 1、活动前的辅导 生物实物模型必须严格遵守科学性。故老师在实验前必须将关于真核细胞的知识系统地复习一遍，向学生强调必须认真理解细胞的结构特征，模型的大小比例要合适。 2、材料准备（学生自备） 以小组或个人的形式进行实验，一组不超过2人 3、全校动员学生参与活动，让学生了解活动，制作宣传海报三张（张贴于校园醒目处及食堂）李萌 (时间：11月21-23日) 4、活动预算：海报制作展板制作奖品证书购买购买者路费王柳婷 十、模型制作示例 方案一（橡皮泥制作法）：

应用电子技术专业毕业论文

毕业论文（设计） 题目 学院学院 专业 学生姓名 学号年级级指导教师 毕业教务处制表毕业 二〇一三毕业年三月毕业二十日

应用电子技术专业毕业论文 一、论文说明 本团队长期从事论文写作与论文发表服务，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，专科本科论文300起，具体信息联系 二、论文参考题目与思路 高温CMOS模拟运算放大电路的研究与设计 基于支持向量机和遗传算法相结合的模拟电路故障诊断方法研究 单粒子效应电路模拟方法研究 线性电路的全温区电路模拟软件TSPICE 运用于宽带系统中的可重构模拟基带电路的研究和设计 基于生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路设计 集成电路测试系统后逻辑支持电路改进与模拟延迟线性能分析 单粒子效应电路模拟方法研究 FTFN在模拟集成电路中的应用研究 浅谈模拟电子电路实验的主要方法 可编辑的模拟电路仿真器材库的设计与实现 模拟电路多参数灵敏度分析 模拟数字电路故障诊断新方法 神经网络在模拟电路故障诊断中的方法研究 基于故障字典法的模拟电路故障诊断系统的研究 闪光鞋控制电路 QX_4型起动器控制电路的改进 HV-720摄像机自动灵敏度控制电路的剖析与改进 JEM-100CXⅡ透射电镜真空系统指标及其控制电路调整

对电动机起动控制电路的改进 介绍一种路灯控制电路 一种通用DMA控制电路的设计与实现 微功耗热释电红外控制电路HT—7605 集成电路测试仪控制电路与分选系统接口技术研究 射频接收机中自动增益控制电路的研究与设计 传感器应用中的“控制电路”与“工作电路” 三端稳压器TL31在家用控制电路中的应用 GEMFU2型多幅照相机控制电路的检修 “吊篮上升”防超高控制电路 牙科综合治疗机控制电路故障检修 微型机电系统端点特性建模技术研究 微电子驱蚊器新奇产品大市场 多功能微电子式汽车,摩托车电器线路保护器问世 原子层淀积技术及其在微电子薄膜中的应用 利用场发射电子探针鉴定微电子构装覆晶焊点与金属化层之界面反应 评华润安盛与星科金朋的合作 微电子自动闭塞电源盒的研制与开发 七星微电子库存管理问题研究 微电子标准样片制备研究 芯邦微电子一招鲜之后的尴尬? 中国科学院微电子中心电子厂 计算机辅助设计在微电子装配中的应用 技能登高工程在人才强企战略中的应用——以南通华达微电子集团有限公司为例 国内要闻 微电子用高纯度环氧树脂和酚醛树脂

本科毕业设计论文--虚拟现实场景模拟论文

虚拟现实课程学习实践报告 院系：理学院数学系 专业：应用数学 班级：应数1301 学号：131003014 姓名：李媛媛 任课教师：侯筱婷 日期：2016年5月

VRML基础——三维场景建模 一．参考“VRML2.0交互式三维图形编程”等文献资料，回答下列问题。 1）field, exposedField, eventIn, eventOut（P13） 节点有的是用来定义三维形体，有的是用来定义形体的显示特征如颜色，有的是用来产生形体的运动等变化，每一个节点都有一个或者多个参数，这些参数称为字段（field）及事件（event）.字段有两种类型：field,exposedField,事件也有两种：eventIn,eventOut,我们把它翻译成事件进和事件出 2）vrml的坐标系统（国际标准规定，P16） VRML文件显示的是三维空间的物体，将其所生产的物体放置在一个符合右手螺旋法则的三维坐标系中，可以将这个坐标系看做是程序的总体坐标系，国际标准规定：物体从+Z轴方向投影在一个+X轴向右、+Y轴向上的二位坐标系统中，+Z轴朝外，人的眼睛及观察点的坐标为（0 0 10）人的眼睛朝原点看去，这是缺省时的观察位置及观察方向。 3）局部坐标系（P16，Transform节点构建局部坐标系P37） 一些VRML程序中的Transform,Group节点可以使多个物体组成一个节点组，节点组可以放置在空间的任意地方，也可以在程序中移动或旋转节点组的坐标，一个大节点组里可以有小节点组，小节点组里可以有小小节点组，每个节点组拥有一个坐标系，称为这个节点组的局部坐标系。Transform是一个重要的组节点，它可以构成一个局部坐标系，利用translation,rotation,scale等字段可以对Transform的字节点中的形体产生移位、旋转、比例放缩等效果。 4)Appearance节点（P22）的三个域material、texture（重点：ImageTexture 节点）、 textureTransform（P109用来实现纹理的几何变换，产生特殊效果纹理，比如贴图的重复和部分显示） Appearance节点可以用来定义形体的外观效果，如材质、贴图。其三个域为material、texture、 textureTransform。可以用在material后面的节点是Material，它定义了物体的材质。可以用在texture后面的节点是ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture三个节点，texture在计算机图形学里表示纹理。ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture分别表示静止图片纹理、运动影像纹理、像素图纹理。可用在textureTransform后面的节点为TextureTransform，这一节点可以用来进行纹理的几何变换，以产生特殊效果的纹理，还可以使贴图旋转。 5)Extrusion挤出造型节点（P23，扭曲造型怎样实现） 通过Extrusion节点可以生成一个拉伸体，拉伸及诶单形成一个形体，形体由一个断面沿着三维空间里的一条折线段伸展而成，断面在不同位置可以有比例的变化甚至旋转，由此生成我们所需要的有复杂形状的物体。 6)和空间中点相关的节点：Coordinate节点（P23）、PointSet节点（P29-30，用Material节点的emissiveColor来定义点的颜色，模拟夜空中的星星）Coordinate节点只有一个字段：point，表示点的坐标，由于这个字段是exposedField字段，因而可以在程序运行时改变点的坐标。PointSet节点有两个字段，并且是在程序运行时可以改变的字段，PointSet节点主要用于表示夜晚天空的星星，点的大小不能定义，可以定义多个点的坐标和颜色，也可以只定义点的坐标，点的颜色利用Material节点的emissiveColor.

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，

3d毕业设计论文开题报告

第一章绪论 3DMAX是目前世界上应用最广泛的三维建模、动画、渲染软件，目前最基本的实际应用要算是室内、外的效果图的设计制作了。设计是连接精神文明与物质文明的桥梁，人类寄希望于通过设计来改造世界，改善环境，提高人类生存的生活质量。 第二章3DS Max学习:贴图与材质 2.1材质场景的建立 3DS Max创作中，建立模型之后的工作就是给模型赋予材质和贴图，我之所以没有像其它书里面介绍材质和贴图是使用“添加”等字眼，是因为我一直觉得在3DSMax中材质就是模型的灵魂，一个好的材质会使模型有生气，反之你的模型永远只能是模型。要成为一个有创造性的3DSMax使用者，学习获取、管理和使用材质是极其重要的一个方面。 在运行3DSMax时无疑打开一个新的场景是最快的，所以在给复杂的场景赋材质时，最好用Reset 命令，把场景恢复成一个新的场景并释放内存，这是创建好的材质和材质库的良好开端。当你要设计的场景很大时，如果实现没有仔细的设计和组织材质的话，材质的设计和使用都会变得非常困难。3DSMax有了将保存为库类外部文件的能力，就可以把同类材质组织在一起，保存到材质库中，并在场景之外编辑和处理它们。另外你还可以把它们应用于任何场景，这也是材质独立于场景之外的另一个重要原因。 在3DSMax的材质编辑器中，可以用不同形状，不同角度光源，来测试材质，甚至可以用自定义的模型来测试。在3DSMax的材质编辑器中的大量工作是在不影响场景的情况下完成的，测试好后的材质保存到分类文件中，输入到复杂的场景内，赋给模型对象，这样就不需要在场景中过多的调整材质。 一般在材质设计之初应考虑以下问题： 1、材质需要什么样的位图作贴图：

unity3d模型制作规范V10

Unity3d数字模型制作规范 本文提到的所有数字模型制作，全部是用3D MAX建立模型，即使是不同的驱动引擎，对模型的要求基本是相同的。当一个VR模型制作完成时，它所包含的基本内容包括场景尺寸、单位，模型归类塌陷、命名、节点编辑，纹理、坐标、纹理尺寸、纹理格式、材质球等必须是符合制作规范的。一个归类清晰、面数节省、制作规范的模型文件对于程序控制管理是十分必要的。 首先对制作流程作简单介绍： 素材采集－模型制作－贴图制作－场景塌陷、命名、展UV坐标－灯光渲染测试－场景烘培－场景调整导出第一章模型制作规范 1 在模型分工之前，必须确定模型定位标准。一般这个标准会是一个CAD底图。制作人员必须依照这个带有CAD底图的文件确定自己分工区域的模型位置，并且不得对这个标准文件进行任何修改。导入到MAX里的CAD底图最好在（0，0，0）位置，以便制作人员的初始模型在零点附近。 2 在没有特殊要求的情况下，单位为米（Meters），如图所示。 3 删除场景中多余的面，在建立模型时，看不见的地方不用建模，对于看不见的面也可以删除，主要是为了提高贴图的利用率，降低整个场景的面数，以提高交互场景的运行速度。如Ｂox底面、贴着墙壁物体的背面等。 4 保持模型面与面之间的距离推荐最小间距为当前场景最大尺度的二千分之一。例如：在制作室内场景时，物体的面与面之间距离不要小于2mm；在制作场景长（或宽）为1km 的室外场景时，物体的面与面之间距离不要小于20cm。如果物体的面与面之间贴得太近，会出现两个面交替出现的闪烁现象。模型与模型之间不允许出现共面、漏面和反面，看不见的面要删掉。在建模初期一定要注意检查共面、漏面和反面的情况； 5 可以复制的物体尽量复制。如果一个1000个面的物体，烘焙好之后复制出去100个，那么他所消耗的资源，基本上和一个物体所消耗的资源一样多。

虚拟现实技术在自动变速器3D仿真的应用本科毕业设计论文

本科毕业设计（论文） 题目：虚拟现实技术在自动变速器 3D仿真的应用

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

3DMAX毕业作品

重庆信息技术职业学院 毕业设计 题目《萌小呆的早晨》 选题性质：□√设计□报告□其他 院系软件学院 专业动漫设计与制作 班级 10级动漫2班 学号 1010080234 学生姓名雍萍萍 指导教师王刚 教务处制 2012年 9 月 1 日

2013 届软件学院 毕业设计选题审批单 年级 2010级专业动漫设计与制作班级 2班 学生姓名雍萍萍学号1010080234 选题萌小呆的早晨选题性质□√设计□报告□其他选题论证：《萌小呆的早晨》作为学业结束的代表性的作品，旨在实践三年来学习3d来完成毕业设计。这一软件主要运用3D MAX中biped 骨骼进行动作的调节。通过故事情节来设定人物的动作及场景中的需要对模型的制作最终完成选题。biped骨骼动作的流畅性和协调性是此设计的关键部分。而模型制作是辅助故事情节这块不可缺少的内容。俩者结合能充分的表达故事整个剧情。 指导教师初审意见： 签名： 2012年 9月 3日 毕业设计工作领导小组审批意见： 签名： 2012年9月4日

2013 届软件学院 毕业设计开题报告及进度要求 年级 2010级动漫设计与制作班级 2班 学生姓名雍萍萍学号1010080234 指导教师王刚选题性质□√设计□报告□其他选题萌小呆的早晨 选题的目的和意义：选择《萌小呆的早晨》利用biped骨骼动作设计剧情作为我的大学三年的一个结束性作品，主要在实践我们三年来所学习到3D动作的认识和熟识对动画动作有更深层次的了解。 从现代动漫市场的整个前景来看，对角色动作的协调和连贯性以成为一个动画好坏的主要因素。对角色动作有创新的布局和过渡是观赏者们选择动画重要因素之一，使之产生对故事接下来发生的情节产生更大的兴趣。 选题研究的主要内容和技术方案：三维动作剧情设计主要应用到了3ds max软件中biped，他是一种专门可以在3d中调整骨骼及对模型板定后对动作的调节，具有着很强大的功能。此次软件通过对关键帧的选定，和命令面板中对模型制作。最终完成整个动作剧情的设计。

建设项目方案三维模型制作要求

附件2： 建设项目方案三维模型制作要求 建设单位报审建设项目设计方案审查时，应同步提交项目三维模型电子文件（3DS MAX9.0或以下版本的*.max文件），具体要求如下。 一、基本要求 （一）模型应采用重庆市独立坐标系大地基准和1956年黄海高程系高程基准。 （二）模型应带材质贴图且经过烘培，整体风格应与方案效果图一致，贴图为tif格式。 （三）模型（特别是建构筑物）应真实反映项目布局、坐标、标高、高度、体量、外形，各项参数应与项目设计方案一致。 二、模型精度 项目设计方案模型按照建模深度分为简模和精模两种。 （一）简模：简模建模内容包括项目基础地形、建构筑物及道路等内容。 基础地形：项目建设用地范围内的基础地形应真实反映设计方案的地形地貌，地表纹理信息根据规划设计意图给定相应的材质。项目建设用地范围内外的地形模型应分开表达。 建构筑物：建构筑物模型可根据建筑基底和建筑高度直接生

成平顶柱状模型，应表现出建筑物基本轮廓，模型面数应控制在500面以内，贴图可根据设计需要采用设计贴图材质、通用材质或单色图片材质进行。 道路：道路模型应体现道路的位置、走向等基本内容，纹理应采用简单贴图。 （二）精模：精模建模内容包括项目基础地形、建构筑物、道路、景观及附属设施等内容，具体要求如下： 基础地形：项目建设用地范围内的基础地形三维模型应采用1:500地形图制作，模型应真实地反映设计方案的地形地貌，地表纹理信息根据规划设计意图给定相应的材质。项目建设用地范围内外的地形模型应分开表达。 建构筑物：建构筑物模型应充分反映建筑物的主要结构和主要细节，表面突出大于或者等于0.5m 时应用模型来表现，小于0.5m 时可用贴图表现，宜一栋建筑一个单位，面数根据模型复杂程度控制在1500面以内（特殊情况可适当放宽面数限制，但最大不应超过3000面），面数多的模型应采用分辨率较高的贴图，但最大不应超过512×512。 精 模示意 简模示意

电子类毕业设计方案经典题目集

本工作室承接电子类毕业设计论文一条龙服务！！！电子毕业设计：945701216 1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现 2.双闭环直流调速系统设计 3.单片机脉搏测量仪 4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文 5.FPGA电梯控制的设计与实现 6.恒温箱单片机控制 7.基于单片机的数字电压表 8.单片机控制步进电机毕业设计论文 9.函数信号发生器设计论文 10.110KV变电所一次系统设计 11.报警门铃设计论文 12.51单片机交通灯控制 13.单片机温度控制系统 14.CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析 15.仓库温湿度的监测系统 16.基于单片机的电子密码锁 17.单片机控制交通灯系统设计 18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现 19.智能抢答器设计

20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信 21.DSP设计的IIR数字高通滤波器 22.单片机数字钟设计 23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文 24.三容液位远程测控系统毕业论文 25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析 26.集成功率放大电路的设计 27.波形发生器、频率计和数字电压表设计 28.水位遥测自控系统毕业论文 29.宽带视频放大电路的设计毕业设计 30.简易数字存储示波器设计毕业论文 31.球赛计时计分器毕业设计论文 32.IIR数字滤波器的设计毕业论文 33.PC机与单片机串行通信毕业论文 34.基于CPLD的低频信号发生器设计毕业论文 35.110kV变电站电气主接线设计 36.m序列在扩频通信中的应用 37.正弦信号发生器 38.红外报警器设计与实现 39.开关稳压电源设计 40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文 41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材

三维建模及装配设计

六安职业技术学院 毕业论文（设计） 题目P ro/ENGINEER三维建模及装配设计 机电工程系计算机辅助设计与制造0701 专业学号 学生姓名 指导教师 起迄日期2009.7.11至2009.9.14 设计地点六安职业技术学院

六安职业技术学院学生毕业设计（论文）开题报告书 2009年 7 月 11 日

目录 第一章设计目的与要求 (04) 1.1设计目的 (04) 1.2设计要求 (04) 第二章应用软件介绍 (05) 2.1 Pro/ENGINEER软件简介 (05) 第三章绘图 (07) 3.1垫板的绘制 (07) 3.2轮子的绘制 (09) 3.3辅助版的绘制 (11) 3.4螺栓的绘制 (17) 3.5轴的绘制 (19) 第四章装配 (20) 4.1底板 (20) 4.2组装辅助版 (20) 4.3组装轮子 (21) 4.4组装轴 (22) 4.5装上螺栓 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)

第一章设计目的与要求 1.1设计的目的： 培养学生独立分析和处理专业问题的能力；完成技术人员的基本训练。通过本课程的学习，使学生能用绘图软件绘制中等复杂的机械零件和装配图。 1. 培养学生综合运用所学基础课、技术基础和专业课，分析和解决工程技术问题的独立工作能力。 2. 巩固、深化和扩大学生所学基本理论、基本知识和基本技能。 3. 使学生受到综合产品设计的能力的综合训练。例如，产品设计的一般程序和方法、产品系统设计以及产品的开发设计等产品设计的全过程，并以此为核心，对产品设计过程中所涉及的设计理论以及美学和工学基础、设计表达和计算机辅助设计的相关知识和内容作全面系统的训练，同时不断总结提高撰写论文和设计说明书的能力等等。 4. 培养学生的创新能力和团队精神，树立良好的学术思想和工作作风。 1.2设计的要求： （1）应掌握查阅本专业涉及的各种文献资料和各种工具书的方法。（2）应在思想作风、工作态度、纪律和团结协作等方面受到良好的训练，为毕业后走上工作岗位作好思想和心理上的准备。 （3）参加毕业设计的学生，应在规定的时间内，在教师的指导下，独立完成毕设课题给定的任务（如；完成工程图纸和设计任务）充分发挥主动性，创造性和刻苦钻研精神，严禁抄袭他人的设计成果。（4）参加毕业制造的学生，在教师的指导下，应在规定的时间内，完成数控工艺、合格制品及编写设计说明书。

应用电子毕业设计题目

应用电子毕业设计 题目

应电专业学生毕业设计选题 总体要求： 1、给出方案与论证； 2、画出系统原理图和电路图； 3、主要电路设计与计算； 4、系统软件或程序；关键内容可在正文出现，其它程序列入附件 5、系统测试与指标； 6、稳定性与可靠性； 7、论文格式规范，其中正文字数不少于8000字，参考文献不少于10篇； 8、所有未在正文中列出的电路图、器件参数、测试数据等均列入附件； 7、在规定的时间内选定设计题目，制订设计方案，查阅文献； 8、每组任选一题，可一人一组，也可多人一组，分组最多4人。二人及二人以上一组的必须说明分工。 A类 1．.智能化门锁系统 2．机动车驾驶员电子桩考试系统设计 3．多点温度采集与控制网络监控系统的实现－下位机传输协议及

应用程序设计 4．公交车汉字显示系统 5．XX商务楼智能化设计 6．XX商务楼智能化设计 --（网络）综合布线设计7．某商场2~ 7层消防报警系统设计 8．温度控制系统控制算法及输出驱动电路的实现9．十字路口的交通灯控制 10．自整定PID仿真研究 11．智能交通灯 12．手持机文本阅读器的设计---上位机软件13．手持机文本阅读器的设计手持机硬件14．EDA技术来实现数据通信 15．XX花园智能化系统设计 16．基于数字控制的三相逆变器设计 17．空调自控系统设计 18．三关节机器人控制系统设计及仿真 19．无限传媒制播网络系统 20．交流双速电梯的电气控制系统设计 21．具有双闭环微机控制的串级调速系统22．单片机控制自动往返电动小汽车 23．信号发生器 24．单片机温度控制

25．单片机设计电热水壶 26．基于AD7135数据采集的温度控制系统的研制———系统硬件设计及抗干扰处理 27．基于AD7135数据采集的温度控制系统的研制—系统硬件设计 28．基于USB的数据通信模块研究与设计——驱动程序部分29．多点温度采集与控制网络监控系统的实现 30．应用于单片机的红外通信接口的设计 31．电流检测仪软件研究 32．软测量理论及其应用 33．远距离数据采集模块的设计——数据采集模块 34．锅炉汽包水位和过热蒸汽温度的控制 35．微机控制V-M直流电机调速系统设计 36．基于USB的数据通信的研究与设计 37．电视监控系统 38．笼式电动机变压变频调速系统（vvvf）设计——SPWM控制39．汽车站智能化系统设计 40．电话报警控制器的研制 41．关于某料筒切割装置自动控制系统的设计 42．商场消防报警系统设计 43．XX大厦消防自动报警、视频监控系统设计 44．行政楼消防自动报警系统、通讯系统设计

网络三维虚拟校园仿真平台构建

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2018, 8(1), 114-122 Published Online January 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/d5246347.html,/journal/csa https://https://www.wendangku.net/doc/d5246347.html,/10.12677/csa.2018.81015 Construction of Web 3D Virtual Campus Simulation Platform Dabei Zhou1, Lian Duan1,2*, Meihua Huang1, Meiqi Feng1 1School of Geography and Planning, Guangxi Teachers Education University, Nanning Guangxi 2The Key Laboratory of the Ministry of Education of the Beibu Gulf Environment Evolution and Resources Utilization, Guangxi Teachers Education University, Nanning Guangxi Received: Jan. 6th, 2018; accepted: Jan. 23rd, 2018; published: Jan. 30th, 2018 Abstract Based on the technologies such as 3D visualization, computer network and so on, the establish-ment and publishment of campus indoor and outdoor integration 3D virtual simulation platform have been achieved. Through the 2D campus plan of the Guangxi Teachers Education University, combined with remote sensing image data, 3D scene is modeled according to the real campus scene layout. Campus 3D scene construction, based on CGA (Computer Generated Architecture) rule language of City Engine, has achieved the rapid generation of building models and automatic texture mapping, as well as the rapid construction of indoor scenes and pedestrians, cars, dynamic water, landmark buildings and other special models. At the same time, the multi-source spa-tio-temporal data such as camera and campus management system are connected into 3D campus platform so that the display and inquiry of the attribute information of teaching buildings and se-curity multimedia information can be achieved. In addition, the campus can be displayed in dif-ferent directions through functions such as automatic roaming. Keywords GIS, 3D Modeling, Virtual Campus, CityEngine 网络三维虚拟校园仿真平台构建 周大北1，段炼1,2*，黄梅花1，冯美琪1 1广西师范学院，地理科学与规划学院，广西南宁 2广西师范学院，北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室，广西南宁 收稿日期：2018年1月6日；录用日期：2018年1月23日；发布日期：2018年1月30日 *通讯作者。