基于X3D的虚拟校园漫游系统设计与实现毕业设计
基于X3D的虚拟校园漫游系统设计与实现
【摘要】虚拟校园是虚拟现实技术在数字化校园中的具体应用。虚拟校园可以再现真实的校园场景，可以使那些没有机会实地参观的人获得身临其境的感受。还可以在此基础上建立三维虚拟大学，提供相应的网上教育等，具有较高的应用价值。
本文较为全面地介绍了虚拟现实技术和X3D技术，对虚拟校园漫游系统所涉及的技术问题进行了比较详细的研究。本文以深圳大学为对象，以X3D技术为主，综合运用多种技术，设计了校园内的多个场景，构建了办公楼、图书馆、科技楼等立体模型，经过整体拼合，最终实现了一个虚拟校园漫游系统。
【关键词】虚拟现实；虚拟校园；漫游系统；场景设计；X3D
第1章绪论
1.1研究背景及意义
随着科学技术的发展和人类的进步，人们对世界的探索越来越深入，人们对事物的认识与了解已经不再局限于表面，更多地的是对事物多方面的接触与深入了解。然而，很多领域的发展受到了很多条件的约束和限制，很难真正意义上实现人类的主观愿望，比如对没有发生的事物的预测，未知结果的提前模拟等，也有对现有事物的可视化描述。这些社会的需求摆在我们眼前，迫切需要一个能解决上述问题的有效工具，虚拟现实技术正是在这样的背景下诞生的[1]。
虚拟现实技术一经问世，人们就对它产生了浓厚的兴趣。近几年，虚拟现实技术不但已开始在军事、医学、教育、设计、艺术、娱乐等诸多领域得到了越来越广泛的应用，而且还给社会带来了巨大的经济效益。因此，有关人士认为：20世纪80年代是个人计算机的时代，90年代是网络、多媒体的时代，而21世纪初则将是虚拟现实技术的时代。
虚拟校园是虚拟现实技术在教育领域中的一个重要应用。它是将现实中学校的教学环境和校园的三维景观利用先进的技术在计算机中虚拟的再现出来。虚拟校园不仅能够构建一个全三维的逼真的校园环境，还能够挂到校园网上，让远程用户下载或者直接参看。有了虚拟校园，学校的对外宣传就不再仅仅局限于文字、图片等传统的宣传方式，能够更加直观的将学校的情况展现在用户的眼前[2]。
虚拟校园技术对大学的对外宣传、招生就业、校容校貌的展示等具有非常重要的作用，是校园信息化平台建设的重要组成部分。虚拟校园漫游系统可以方便浏览者直观的了解校园；方便师生尽快的熟悉校园生活；有利于树立学校形象、提高学校知名度，吸引更多生源；是校园文化，校容校貌的展示平台、是校园信息化建设的重要组成部分。
1.2虚拟现实研究现状
1.2.1 国外虚拟现实技术的研究现状
美国是虚拟现实技术研究的发源地，其研究水平基本就代表国际虚拟现实发展的水平。近年来，虚拟现实在美国航空航天和军事领域的若干成功应用获得了巨大经济效益和社会效益，促使美国进一步加大对虚拟现实技术研究的支持力度。
在军事领域，虚拟现实在武器系统的性能评价和设计、操纵训练和大规模军事演习及战役指挥方面发挥了重要作用，并产生了巨大的经济效益。美国已初步建成了一些洲际范围的分布式虚拟环境，并将所有人操纵和半自主兵力引入虚拟的战役空间，在世界上处于领先地位。
在航天领域，美国宇航局（NASA）已经建立了航空、卫星维护VR训练系统，空间站VR训练系统，并且建立了可供全国使用的VR 教育系统。北卡罗来纳大学（UNC）是进行VR研究最早的大学，他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真和建筑仿真等。
在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是分布并行处理、辅助设备（包括触觉反馈）设计和应用研究方面是领先的。英国Bristol 公司发现，VR应用的焦点应集中在整体综合技术上，在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验，主要包括VR重构问题，其产品还包括建筑和科学可视化计算。
日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位，它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面取得了很大的成就[3]。
1.2.2 国内虚拟现实技术的研究现状
我国虚拟现实技术研究起步较晚，与发达国家还有一定的差距。但是近十年来，虚拟现实技术已经得到了相当的重视，国家科委、国防科工委都已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目。国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用，并取得了一些不错的研究成果[3]。
如：北京航空航天大学计算机系虚拟现实与可视化新技术研究室集成的分布式虚拟环境；清华大学国家光盘工程研究中心所做的“布达拉宫”，实现了大全景虚拟现实；浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统；另外，哈尔滨工业大学、西安交通大学、国防科技大学、中科院软件所、上海交通大学等单位也进行了交通领域的虚拟现实研究工作，并取得了一批研究成果[4]。
1.2.3 虚拟现实技术在虚拟校园方面的研究现状
目前，虚拟校园的研究与实现方法主要分为两类：
1.基于图形软件的开发
基于图形软件的开发是指利用三维图形程序接口软件结合面向对象的可视化编程工具来开发[5]，三维图形程序接口软件主要有OpenGL,Direct3D 和Java3D。可视化编程工具如Visual C++,Visual Basic,Dephi,Java 等。这种方法的特点在于开发周期长、工作量大、投资大且数据兼容性差。
2.基于 VRML 的方法
数字化信息社会最具代表性的三种新技术是多媒体、Internet 和虚拟现实，而这三种新技术的交叉点是虚拟现实建模语言[6]（virtual reality modeling language）。它是一种可以发布到 3D 网页的跨平台、简单的文本语言；也是一种能提供更自然地体验方式，包括沉浸感、交互性、动态效果、延续性以及用户参与探索的语言。
在原 VRML 组织基础上成立的 Web3D 联盟，在 2006 年 6 月制定了第三代 VRML标准 X3D，X3D 结合了 Java3D 和 XML 技术，已经成为三维世界的主要标准[7]。
基于 X3D 技术构建的方法与第一种方法比较，虽然在真实感、实时性、交互功能、渲染速度等方面有些欠缺，但是它具有以下几方面的突出优点[8]:
（1）简单易学、开发周期短、投资少收获多。
（2）X3D 文件短小精悍，构造的是动态的虚拟场景，它尽可能的提供几何造型特征，却包含了大量不属于造型语言范围的特性。且具有良好的跨平台性，能够轻易地实现 Internet 上的远程访问。
（3）通过与 JavaScript 等脚本语言和 Java 语言容易实现GIS 查询分析功能。结合建立深圳大学虚拟校园的实际情况，考虑目前的技术条件、时间以及实验条件等综合因素，本系统使用了基于X3D的方法实现虚拟校园的构建。
1.3本文研究内容
本文主要研究建设虚拟校园的基本原理和关键技术，包括虚拟校园的设计、三维建模，场景构建等功能。最终实现一个基于X3D的虚拟校园漫游系统。
本文的研究内容主要包括以下几个方面：
1．X3D虚拟校园开发与设计
X3D虚拟校园开发与设计，应遵循软件工程的思想进行开发与设计。从立项、可行性分析，到需求分析，到总体设计，详细设计，一直到编码测试以及运行维护等主要环节。
2．X3D几何节点设计
利用X3D几何节点设计虚拟校园，提高虚拟校园信息资源场景浏览速度，使浏览者在虚拟现实世界里体验虚拟校园所带来的乐趣以及
身临其境的感觉。
利用X3D虚拟增强现实技术开发的“基于X3D的虚拟校园漫游系统”，利用基本几何节点开发虚拟校园中的造型和场景，可以提高开发效率。
3．X3D虚拟现实建筑设计
X3D虚拟现实建筑规划设计是由土地规划、公路街道设计、各种建筑设计以及校园绿化设计组成。在总体框架设计思想的基础上，对各个部分进行详细设计，根据需求分析做进一步调整、改进和完善，最终达到要求，完成整个建筑规划设计要求。土地规划、公路街道设计、各种、建筑设计和绿化设计，根据用户需求画出草图，再根据草图绘制出计算机软件层次结构图，再根据软件结构图画出流程图。
4. X3D虚拟校园整体设计
X3D虚拟校园整体设计采用深圳大学的真实校园为背景，通过虚拟现实技术完整的体现真实校园的校容校貌。按照以下两点进行设计：
⑴按照学校的实际情况进行虚拟建模，勾勒出学校的真实场景和自然风貌。建立起包括：学校大门、办公楼、教学楼、图书馆、体育馆、游泳馆、田径运动场、学生宿舍、花草树木等对象。
⑵为了增强真实的校园气氛，可以加入汽车、行人、学生等人流。
最后使用虚拟现实技术进行编码和调试，作出合格的项目产品。
1.4本文章节安排
本论文共分为五章，各章节的主要内容如下：
第一章为绪论。简要的介绍了论文的的研究背景、研究目的和研究意义，简要的介绍了本文研究的内容，最后阐述了论文章节的安排。
第二章为虚拟现实技术基础。介绍了虚拟现实的基本概念、发展和现状、虚拟现实的关键技术。对于完成本系统所需要的X3D和相关的知识做了详尽的介绍。
第三章为总体设计。对虚拟校园漫游系统的开发和总体设计进行了描述。讨论了虚拟校园漫游系统的需求分析。对系统的总体设计目标，系统的总体设计流程等进行了阐述。
第四章为虚拟校园场景设计与实现。这一部分是虚拟校园漫游系统的基础支撑部分，整章针对校园场景中不同类型的对象场景提出了多种建设思路，从效率和效果两方面考虑，为每个对象选择最优的构建方法。最终实现了可以为用户提供漫游平台的虚拟校园场景，对系统进行了测试与分析，并提出了优化方法。
第五章为工作总结。对本文的研究工作进行了总结，并提出了进一步的研究和改进方案。
第2章虚拟现实技术基础
2.1虚拟现实的基本概念
虚拟现实技术，又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛伯空间”等，原来是美国军方开发研究出来的一种计算机技术，其主要目的是用于军事上的仿真，在美国军方内部使用。一直到20世纪80年代末期，虚拟现实技术才开始作为一个较完整的体系受到人们极大地关注。
虚拟现实技术是20世纪以来科学技术进步的结晶，集中体现了计算机技术、计算机图形学、多媒体技术、传感技术、显示技术、人体工程学、人机交互理论、人工智能等多个领域的最新成果。它以计算机技术为主，利用计算机和一些特殊的输入/输出设备来营造出一个多感官的三维虚拟世界。在这个虚拟世界中，人与虚拟世界可以进行自然地交互，使人与虚拟世界融为一体[9]。
2.1.1虚拟现实的定义
关于虚拟现实技术的定义，目前尚无统一的标准，有多种不同的定义，主要分为狭义和广义两种。
所谓狭义的定义，认为虚拟现实技术就是一种先进的人机交互方式。在这种情况下，虚拟现实技术被称为“基于自然的人机接口”，
在虚拟现实环境中，用户看到的是彩色的、立体的、随视点不同而变化的景象，听到的是虚拟环境中的声响，身体部位可以感受到虚拟环境反馈回来的作用力，由此使用户产生一种身临其境的感觉。
所谓广义的定义，认为虚拟现实技术是对虚拟想象（三维可视化）或真实的、多感官的三维虚拟世界的模拟。它不仅仅是一种人机交互的接口，更主要的是对虚拟世界内部的模拟。人机交互接口采用虚拟现实的方式，对某个特定环境真实再现后，用户通过自然的方式接受和影响模拟环境的各种感官刺激，与虚拟世界中的人及物体进行交流，使用户产生身临其境的感觉[9]。
2.1.2虚拟现实技术的基本特征
从本质上来说，虚拟现实系统就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。美国科学家BurdeaG.，Coiffet曾在Electro93国际会议上发表的“Virtual Reality System and Applications”一文中，提出一个“虚拟现实技术三角形”，它简明地表示了虚拟现实技术具有的三个最突出特征：交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）和构想性（Imagination），也就是人们俗称的3个“I”特性，如图1所示[10]。
交互性（Interactivity）
沉浸感（Immersion）构想性（Imagination）
图1 3个“I”特性图
1.交互性指参与者对虚拟环境内的物体的物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度。这种交互的产生主要借助于各种专用的三维交互设备（如头盔显示器、数据手套等），它们使人类能够利用自然技能，如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的对象发生交互关系。
2.沉浸感用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。它包括如下内容。
（1）多感知性。它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。由于相关技术的限制，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，无论感知范围还是感知的精确程度都尚无法与人相比拟。
（2）自主性。它是指虚拟环境中的物体依据物理定律动作的程度。例如，当受到力的推动时，物体会向力的方向移动或翻倒，或从高处跌落到地面等。虚拟现实技术的四大特征使得我们不难将VR与相关技术区分开来，如仿真技术、计算机图形技术及多媒体技术。
3.构想性人类在许多领域都面临着越来越多前所未有而又必须解决和突破的问题。例如，载人航天、核试验、核反应堆维护、新产品的开发与设计、医疗手术的模拟与训练等。借助于VR技术，人有可能从定性和定量综合集成的虚拟环境中得到感性和理性的认识，进而使人能深化概念，产生新意和构想[10]。
2.1.3虚拟现技术的组成
一个典型的虚拟现实系统主要包括5大组成部分：虚拟世界、计算机、虚拟现实软件、输入设备和输出设备,如图2所示。其中，虚拟世界是可交互的虚拟环境，涉及模型的构筑、动力学特征、物理约束、照明及碰撞检测等；计算机环境涉及处理器配置、I/O通道及实时操作系统等；虚拟现实软件负责提供实时构造和参与虚拟世界的能力，涉及建模、物理仿真等；输入和输出设备则用于观察和操纵虚拟世界，涉及跟踪系统、图像显示、声音交互、触觉反馈等[10]。
虚拟世界
VR软件
输入设备输出设备
计算机
图2 虚拟现实系统的一般构成构建一个虚拟现实系统的基本手段和目标就是利用并集成高性能计算机软硬件及各类先进的传感器，去创建一个使参与者处于一个身临其境的沉浸感，具有完美交互能力和启发构思的信息环境。
1.硬件方面。需要以下设备。
（1）跟踪系统：用以确定参与者的头手和身躯的位置。
（2）触觉系统：提供力与压力的反馈。
（3）音频系统：提供立体声源和判定空间位置。
（4）图像生成和显示系统：产生视觉图像和立体显示。
（5）高性能的计算机处理系统：具有高处理速度、大存储量、强联网特性。
2.软件方面。除一般所需要的软件支撑环境外，只要是提供一个能产生虚拟环境的工具集，或产生虚拟环境的“外壳”。它应该具有以下功能。
（1）能够接收各种高性能传感器的信息，如头盔的跟踪信息。
（2）能生成立体的现实图形。
（3）能把各种数据库（如地图地貌数据库、物体形象数据库等）、
各种CAD软件进行调用和互联的集成环境。
2.2 虚拟现实技术的发展及应用
2.2.1 虚拟现实技术的发展
计算机技术的发展促进了多种技术的飞速发展。虚拟现实技术跟其他技术一样，由于技术的要求和市场的需求也随即发展起来。在这个漫长的过程中，主要经历了以下三个阶段：
1. 20世纪50年代-70年代，虚拟现实技术的探索阶段
1956年，在全息电影技术的启发下，美国电影摄影师Morton Heiling开发了Sensorama。Sensorama是一个多通道体验的显示系统。用户可以感知到事先录好的体验，包括景观、声音和气味等。
1965年，计算机图形学的奠基者美国科学家Ivan Sutherland博士在国际信息处理联合会大会上提出了The Ultimate Display（终极显示）的概念，首次提出了全新的、富有挑战性的图形显示技术，即不通过计算机屏幕这个窗口来观看计算机生成的虚拟世界，而是是观察者直接沉浸在计算机生成的虚拟世界中，就像生活在客观世界中。随着观察者随意转动头部与身体，其所看到的场景就会随之发生变化，也可以用手、脚等部位以自然的方式与虚拟世界进行交互，虚拟世界会产生相应的反应，使观察者有一种身临其境的感觉[19]。
1968年，Ivan Sutherland使用两个可以戴在眼睛上的阴极射线管研制出了第一个头盔式显示器。
20世纪70年代，Ivan Sutherland在原来的基础上把模拟力量和触觉的力反馈装置加入到系统中，研制出了一个功能较齐全的头盔式显示器系统。该显示器使用类似于电视机显像管的微型阴极射线管（CRT）和光学器件，为每只眼镜显示独立的图像，并提供与机械或超声波跟踪器的接口。
1976年，Myron Kruger完成了Videoplace原型，它使用摄像机和其他输入设备创建了一个由参与者动作控制的虚拟世界。
2. 20世纪80年代初期—中期，虚拟现实技术系统化，从实验室走向实用阶段
20世纪80年代，美国的VPL公司创始人Jaron Lanier正式提出了Virtual Reality一词。当时，研究此项技术的目的是提供一种比传统计算机模拟更好的方法。
1984年，美国宇航局NASA研究中心虚拟行星探测试验室开发了用于火星探测的虚拟世界视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造火星表面的三维虚拟世界。
3. 20世纪80年代末至今，虚拟现实技术高速发展的阶段
1996年10月31日，世界上第一个虚拟现实技术博览会在伦敦开幕。全世界人们可以通过互联网坐在家中参观这个没有场地，没有工作人员，没有真实展品的虚拟博览会。
1996年12月，世界上第一个虚拟现实环球网在英国投入运行。
这样，互联网用户便可以在一个由立体虚拟现实世界组成的网络中遨游，身临其境般地欣赏各地风光、参观博览会和在大学课堂中听讲座等。
目前，迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统极大地推动了虚拟现实技术的发展，使基于大型数据集合的声音和图像的实时动画制作成为可能，人机交互系统的设计不断创新，很多新颖、实用的输入输出设备不断地出现在市场上，为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础[3]。
2.2.2 虚拟现实技术的应用
虚拟现实技术的应用非常广泛，目前在军事应用、城市仿真、教育与培训、工业应用、医学应用和艺术与娱乐中有着较高的应用[10]。
1.军事应用
VR技术的发展源于航天和军事部门。VR的最新技术成果往往被率先应用于航天和军事领域。VR技术将为武器装备确定需求、设计、制作样机。为部队的模拟训练、战备，为制定合成作战条令，为战后评估及战史分析等几乎全部军事活动提供一种一体化的作战环境。这将有助于从虚拟武器及战场顺利地过渡到真实武器与战场，VR技术对各种军事活动的影响将是极为深远的，有着极为广泛的军事应用前景。
2.城市仿真
由于城市规划的关联性和前瞻性要求较高，城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一。从总体规划到城市设计，在规划的各个阶段，通过现状和未来的描绘，为改善人居生活环境，以及形成各具特色的城市风格提供了强有力的支持。VR技术能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众从任意角度，实时互动地看到规划效果。这是传统手段如平面图、效果图等所不能达到的。
3.教育与培训
针对教育事业来说，虚拟现实技术能将三维空间的意念清楚地表示出来，能使学习者直接、自然地与虚拟环境中的各种对象进行交互作用，并通过多种形式参与到事件的发展变化过程中去。这种呈现多维度信息的虚拟学习和培训环境，将为参与者以最直观、最有效的方式掌握一门新知识、新技能提供前所未有的新途径。
4. 医学应用
虚拟现实技术在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。虚拟现实技术的使用范围包括建立合成药物的分子结构模型到各种医学模拟，进行模拟人体解剖和外科手术培训等。如通过虚拟现实仿真器，研究人员可以看到和感受到药物内的分子与其他生化物质的相互作用。在实施复杂的外科手术前，先用外科手术仿真器模拟出手术台和虚拟的病人人体，医生用带有跟踪器的手术器械演练。根据演练结果，医生可制定出最佳手术方案。
5.艺术与娱乐
丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高，故近几年来VR在该方面发展最为迅猛。作为传输显示信息的媒体，VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术转化为动态的，可以使观赏者更好地欣赏作品。
2.3 X3D虚拟现实技术
2.3.1 X3D简介
VRML 组织于 1998 年改名为 Web3D 联盟，并开始着手制订了一个新的标准：2002年 8 月，Web3D 联盟发布了 VRML97 的升级版本X3D 的最终草案。新版本的 X3D 与VRML97 向后兼容（即能用 X3D 浏览器播放 VRML 文件）。它把 VRML 的功能封装到一个轻型的、可扩展的内核之中，并实现了 VRML 的全部功能[14]。
X3D 在 VRML 的基础上提出了新的特性，2004 年 8 月，X3D 规范通过国际标准化组织（ISO）的审批，成为新一代的 Web3D 国际标准。X3D 的主要特性有以下几点：
1. 整合 XML
XML 已经成为整合并管理信息的必选。X3D 采用 XML 作为它的编码规范是有利于增强 X3D 的可移植性，有利于对数据归档和移植，有效延长了数据信息的生命周期。同时，XML 编码可以让 X3D 的开发、播放都变得更加简洁、高效[15]。
2. 统一性
X3D 中订制了在不同浏览器之间协同运作场景和环境的 X3D 行为规范，保证了 X3D场景和环境在不同播放器中的操作的统一性。
3. 组件化
使用轻型的可扩展内核。VRML97 是相对庞大的标准，完全实现是比较复杂的。把VRML 的功能分割到一系列较小的内核，就可以比较容易的实现 X3D，减少实现的复杂性，因而改善了执行过程的可维护性。
4. 可移植性
允许在计算机以外的设备上使用 X3D。
2.3.2 X3D的组成
X3D整体结构包括四个部分:内核(核心特性集),VRML97特性集,应用程序接口和扩展集。如图3所示。特性集是VRML元素的一个子集,是满足特定用户需求的一组功能的集合[13]。
1.内核(核心特性集):定义了VRML中最关键的特性,形成核心构件,并将其封装在一个小型的、可扩展的内核。规范规定内核实现的大小应在Flash和Realplyaer之间,可被用户快速下载,运行时占用很少的系统资源,当前的核心特性集已确定只实现VRML97的54个节点中的23个节点。
2.VRML97特性集:实现内核以外的VRML97元素"VRML97的节点被
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/f417897566.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。
中小学校园网建设方案范本
Clarify the implementation objectives and contents, make the plan unified, the action coordinated and the process orderly. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 中小学校园网建设方案
编号：FS-DY-20260 中小学校园网建设方案 随着当代信息技术向中小学教育的扩展，随着多媒体计算机在教育教学过程中的应用越来越普遍，校园网络的建设提到了重要的议事日程。从当今世界发达国家教育信息化发展的经验来看，从单机发展到网络，是中小学教育信息化发展的必然趋势。因此，在当前我国基础教育信息化发展过程中，以校园网络的建设为核心与基础，加快教育现代化的进程，实现我国基础教育改革发展中的跳跃式发展，这是全面贯彻素质教育的关键性步骤。 中小学校园网建设原则 ● 高速校园网 校园网络是所有应用的基础平台，为了支持数据、话音、视像多媒体的传输能力，要求全网无带宽瓶颈，保证各种应用软件的带宽需求。 ● 高稳定可靠性
校园网是各种应用的统一通信平台，平均无故障时间以及故障恢复时间，要保持在一个可容忍的许可范围之内。不但要考虑设备本身的冗余、容错能力，还要从网络架构的合理设计上，保障网络的稳定可靠运行。 ● 高安全 制定统一的安全策略，整体考虑网络平台的安全性，构建全局安全网络。保证关键数据不被非法窃取、篡改或泄漏，使数据具有极高的可信性。 ● 轻松使用易管理 对于网络的配置管理简单方便，对网络实行集中监测、分权管理，并统一分配带宽资源，选用先进的网络管理平台，实现对整网设备、端口的管理、流量统计分析，以及提供故障的自动报警。 ● 良好可扩充性 高性价比，满足目前需要，通过灵活性和模块化的方式平滑升级网络功能和扩展网络规模，满足不断增长的教学和管理的网络需求。 x网络中小学校园网解决方案
(整理)人机交互课程设计---VRML设计--虚拟校园漫游系统.
《人机交互》综合设计报告 设计名称：人机交互综合设计 选题名称：VRML设计--虚拟校园漫游系统 姓名学号： 专业班级： 系（院）： 设计时间： 指导教师评语： 成绩： 签名： 年月日
目录 一、概述 (3) 1、项目背景 (3) 2、系统简介： (3) 3、开发环境： (3) 4、主要技术 (3) 二、需求分析 (4) 1、用户分析 (4) 2、用户设计流程 (4) 3、任务分析 (4) 三、设计 (5) 1、界面设计原则 (5) 2、设计模型 (5) 3、系统描述 (6) 4、使用的交互技术 (6) 四、界面实现 (6) 五、主要源码设计 (7) 六、可用性评估 (8) 1、评估指标体系 (9) 2、具体步骤 (9) 3、结果分析 (10) 七、结论 (10) 1、总结.......................................................................................................................... 错误！未定义书签。10 2、不足之处 (10) 3、心得体会 (10)
一、概述 1、项目背景 VRML是一种建模语言,也是一种描述Internet上交互式3D多媒体和共享虚拟世界的开放标准。 VRML定义了一组用以描述三维图形的对象,这些对象称为节点,节点被组织成一种分层的结构,称为场景。使用场景图数据结构来建立3D场境。场景图是一种代表所有3D世界静态特征的节点等级:几何关系、质材、纹理、几何转换、光线、视点以及嵌套结构。境界中的对象及其属性用节点描述,节点按照一定规则构成场景图,也就是说,场景图是境界的内部表示。场景图中的第一类节点用于从视觉和听觉角度表现对象,它们按照层次体系组织起来,反映了境界的空间结构。另一类节点参与事件产生和路由机制,形成路由图,确定境界随时间的推移如何动态变化。 VRML用文本信息来描述三维场景,在Internet上传输,然后在本地机上由VRML 浏览器解释生成三维场景。这种工作机制,避免了在网络上直接传输图形文件,把复杂任务交给本地机器,从而减轻了网络的负担,使得在Internet上的三维交互成为可能。 VRML的访问方式是基于客户/服务器模式,其中服务器提供VRML文件及支持资源,客户通过网络下载希望访问的文件,并通过本地平台上的VRML浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界,因为浏览器是本地平台提供的,从而实现了与硬件平台的无关性。 现今，基于VRML的虚拟校园漫游系统已经有很多成功案例，如成都电子科技大学、义乌工商学院等，都已成功开发出了虚拟校园漫游系统。 2、软件定义： 基于VRML的虚拟校园漫游系统 3、系统简介： 通过VRML制作的虚拟校园是个规模较大的三维场景,旨在通过网络展示校园风貌,用户可以走入虚拟校园中,观赏校园的自然风貌,领赂校园的生活氛围。浏览者可以利用输入设备控制自己的视点和视角,对这个虚拟场景进行全方位的浏览和交互。 4、开发环境： 3DMax，NetScape浏览器
《校园网的组建与实施方案》毕业设计论文
校园网的组建与实施方案 目录 1 前言 (2) 2 需求分析 (2) 2.1建网需求 (2) 2.2 网络环境 (3) 3 校园网结构的设计 (4) 3.1 总体设计原则 (4) 3.2 校园网设计的层次化模型 (5) 4 解决方案 (5) 4.1.网络拓扑结构 (5) 4.2方案说明 (7) 5.网络设备选型 (7) 5.1交换机 (7) 5.2服务器 (8) 5.3其他设备 (9) 6. 网络设备的配置 (9) 6.1交换机的配置 (9) 6.2配置防火墙............................................................................................ 错误！未定义书签。参考文献.. (10)
1 前言 在现在这个知识爆炸的社会中，对于合格人才的要求越来越多，需要他们掌握大量的各类知识，在教育中需要提高教学效率。现在出现了许多新的教学方法，以各种方式提高学生对知识的掌握速度，在与前人同样的时间内，掌握比前人更多的知识，而这些教学方法，需要利用计算机网络才能实现。 这就要求校园网是一个具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件的开发平台，多媒体演示教室，教师备课系统，电子阅览室以及教学，考试资料库等，都可以通过网络运行工作。如果一所学校包括多个专业学科，也可以形成多个局域网络，并通过有线方式连接起来。 校园网是指利用网络设备，通信介质和组网技术和协议以及各类系统管理软件和各种终端有效地集成在一起，并用于教学，科研，学校管理，信息资源共享和远程教学等方面的计算机局域网系统。 校园网应具有教学，管理和通信三大功能。对于目前的校园网建设来说，主要侧重于教学和通信，难以实现以数字化校园为核心的管理领域。 2需求分析 2.1建网需求 西安航空职业技术学院，为了紧追时代步伐，发展与校际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设，决定建设自己的校园网，争取尽早实现教育信息化。校园网建成后，将计算机引入教学各个环节，从而可以引起教学方法、教学手段、教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。校园网将会是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,也就是解决信息时代教育问题的基本工具。 通过对学校信息化建设专业人员沟通，了解到校园宽带网用户集中且网络流量大，关注网络的可运营和可管理特性，校园网建网需求如下： 1、教学区、宿舍区用户对校园网、教育网、INTERNET的访问有相应的路由策略。 2、校园网存在多个出口需求，校园网至少要提供中国教育科研网（CERNET ）和INTERNET两个出口。 3、校园网安全性要求较高，要求设备能够实现用户识别和动态绑定功能如通过“IP+MAC+端口”三元组的动态绑定来识别用户。
虚拟校园漫游系统的设计与开发
学院 : 信息与电子工程学院 专业 : 教育技术学___ 班级 : __ A2_____ 学号 : ___ 学生姓名: _____ 指导教师: _____ 论文题目：虚拟校园漫游系统的设计与开发
承诺书 我谨在此郑重承诺： 本毕业设计（论文）是本人在指导老师指导下，独立撰写完成的。凡涉及他人观点和材料，均依著作规范作了注释。如有抄袭或其他违反知识产权的情况，我愿接受学校处分。 承诺人（签名）：
摘要 虚拟校园是基于地理信息技术、虚拟现实技术和计算机网络技术等高新技术，将校园地理信息和其他校园信息相结合，以虚拟现实场景界面实现校园景观及信息的浏览查询，并可上载到计算机网络和提供远程用户访问。虚拟校园提供了校园景观及设施最直观的表现形式，方便了用户对校园信息的访问，促进了大学的建设和远程教学的发展。建立简单易行的现实感强的虚拟校园漫游便成为对大学校园虚拟化的目标。而VRML和3D MAX等相关软件也为虚拟校园提供了技术上的支持。 本文的研究目的是设计并开发一个虚拟校园漫游系统，作者通过阅读大量国内外相关文献资料，深入地研究了虚拟现实技术和现有构造三维场景的语言，在此基础上，确定了基于VRML及浏览器插件技术的虚拟现实系统架构方案。 首先，以虚拟场景构造的流程为线索，采用3Dstudio Max和VRMLPad实现虚拟场景对象的建模；针对建筑物建模的复杂度和真实感问题，提出了建筑物二次建模方法； 其次，探讨了虚拟校园场景的交互。在此基础上实现了视点控制和动画交互。 第三，在系统设计开发的末尾阶段，讨论对虚拟校园漫游系统的优化方法。通过碰撞检测、层次细节技术、纹理映射等技术方法优化系统。 除此之外，还探讨了系统的整体构架、系统的开发流程、模型纹理贴图以及纹理贴图对场景外观的巨大作用。最后综合以上研究工作，设计并实现了一个基于VRML技术的虚拟校园系统。 关键词：虚拟校园、虚拟现实（VR）、漫游、建模、纹理贴图、交互设计
校园网的规划与设计毕业论文
分类号编号 ******** 学院 毕业论文（设计） 校园网的规划与设计 Campus network planning and design 申请学位：工学学士 系别： 专业： 班级 姓名： 学号： 指导老师： 2012年 05 月 20 日 校园网的规划与设计 姓名： 导师： 2012年 05 月 20 日 ******毕业论文（设计）任务书 院（系）：电子信息与计算机科学系
[摘要]在当今的社会，信息成为了社会经济发展的核心因素，因而可以说当今社会已经步入了信息社会。我国各地正加紧建设数字化校园, 校园网建设的热潮正日渐兴盛。建设校园网已经成为了学校办学条件现代化的重要标志。要培养面向21世纪的高素质人才，高效、智能的校园网是每个高校都必不可少的。 本设计从校园网络的研究背景入手，通过对校园网络的需求分析、设计原则、设计目标的表述，表明了校园网建设的必要性和可行性。利用校园网拓扑图清晰反映了了校园网的具体规划，并具体列举了建设校园网所需的设备、协议及结构。另外，本设计考虑到了校园网的安全问题，顾列举了几个保护校园网络安全的途径方法。最后，总结列举了一下校园网对于学校教学及管理的积极作用，强调了建设校园网的重要意义。 [关键词]校园网；设计原则；设计目标；设备；安全 [Abstract] Nowadays, we have stepped into the information society, information become the core factor of social and economic development, information has become the world trend, the construction of network are gradually warming in our country, many areas and the construction of campus network school school running conditions as the symbol of modernization. The school set up a high efficiency intelligence, and the office and teaching automation computer campus network, is the development of the 21 st century construction talent of urgent need. This design from the research background of campus network, through the analysis of the demand of campus network, principle of design, and the expression of objectives of design, and shows that the campus network construction of necessity and feasibility. Use of campus network topology graph clearly reflect the specific planning it campus network, and specific lists the campus network construction for equipments, agreement and structure. In addition, this design is considered campus network security, gu list some protection campus network security approach. Finally, the paper lists the campus network for the school teaching and management of the positive role, emphasized the important meaning of the construction of campus network. [Key words] Campus network; Design principle; Design goal; Equipment; security 目录 绪论......................................................................... 1. 校园网建设背景............................................................ 1.1项目概况 ............................................................. 1.2校园网建设的必要性和可行性 ........................................... 2. 需求分析.................................................................. 2.1 系统功能需求......................................................... 2.2系统性能需求 .........................................................
山东信息职业技术学院虚拟校园漫游系统
0引言 随着虚拟现实技术的不断发展和完善，在社会生活各个领域得到了极其广泛的应用，其中一个重要的应用就是大学校园。三维虚拟校园是展示校容校貌和校园信息化建设的重要组成部分，以三维虚拟现实场景呈现校园风光，并在此基础上增加了漫游功能，更加具体表现了虚拟校园真实性和沉浸性等特点，可以极大地方便学生、促进招生和网络办公。在国内许多高校都建设了自己的虚拟校园，如浙江大学、清华大学、南京大学、北京航空大学、华中科技大学等[1]。 目前，在虚拟校园的开发中，主要采用的方法有Virtools [2] 、VRML [3-4]、VEGA [5-6]等。基于这些技术开发的虚拟校园漫游 系统具有交互性和沉浸感，能够让参观者获得身临其境的感觉。但对于实际应用来说，光有漫游功能是不够的，对于虚拟校园场景中出现的建筑和艺术雕像，应该能为用户提供更加详细的介绍。 本文基于VRP 虚拟现实平台，实现了虚拟校园。不仅能让用户实现三维漫游，还介绍了如何联接数据库，使得用户在漫游中查询到选择物体的详细信息，更好地满足用户的需求。并以山东信息职业技术学院为例，详细介绍了系统的构建过程。 1开发步骤 山东信息职业技术学院虚拟校园系统开发方法可以分为如图一所示的六个步骤，分别是基础数据采集、虚拟校园场景建模、模型优化、导入VRP 、连接数据库和系统生成。 图一系统开发流程图 2前期工作 根据山东信息职业技术学院提供的信息，校园主要的建筑有旧教学楼、办公楼、新教学楼和餐厅等。然后，根据建筑搜集其建筑面积、高度以及用途等各种相关信息。再结合校园建筑平面图，我们能够完整地获得整个校园建筑物、绿地、公路等地物的地理坐标及平面轮廓形状，勾勒出整个校园场景。 对校园进行实地考察，用数码相机采集反映学校真实景观的建筑物、道路、树木等纹理图。为了减少数据量，贴图用 山东信息职业技术学院虚拟校园漫游系统 Virtual Campus Roaming System of Shandong Information Vocational and Technical College 王琰萍1,2邵丽丽1陈勇1Wang Yanping Shao Lili Chen Yong （1.中国海洋大学信息学院，山东青岛266100;2.山东信息职业技术学院,山东青岛266100）(1.College of Information Science and Engineering,Ocean University of China,Shandong Qingdao 266100; 2.Shandong Information Vocational and Technical College,Shandong Qingdao 266100) 摘要：本文以山东信息职业技术学院校园为例，将虚拟现实技术应用于校园。介绍了虚拟校园的构建过程，借助VRP 生成三维虚拟校园漫游系统，并实现了连接数据库功能，使得用户在漫游中查询到选择物体的详细信息，为用户提供更加详细的介绍。 关键词：虚拟现实；虚拟校园；信息查询中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-4792-(2009)3-0121-04 Abstract :This paper introduces the process of constructing a virtual campus and based on VRP ,realized Virtual Campus Roaming System of Shandong Information Vocational and Technical College .In this demo ,we attached a database to the virtual object ,which allows users getting detailed information of objects when roam-ing ,and provides users introduction with more details . Keywords ：Virtual Reality ;Virtual Campus ;Information Query 山 东信息职业技术学院虚拟校园漫游系统 121
中小学校园网建设方案
中小学校园网建设方案 随着当代信息技术向中小学教育的扩展，随着多媒体计算机在教育教学过程中的应用越来越普遍，校园网络的建设提到了重要的议事日程。从当今世界发达国家教育信息化发展的经验来看，从单机发展到网络，是中小学教育信息化发展的必然趋势。因此，在当前我国基础教育信息化发展过程中，以校园网络的建设为核心与基础，加快教育现代化的进程，实现我国基础教育改革发展中的跳跃式发展，这是全面贯彻素质教育的关键性步骤。 中小学校园网建设原则 ●高速校园网 校园网络是所有应用的基础平台，为了支持数据、话音、视像多媒体的传输能力，要求全网无带宽瓶颈，保证各种应用软件的带宽需求。 ●高稳定可靠性
校园网是各种应用的统一通信平台，平均无故障时间以及故障恢复时间，要保持在一个可容忍的许可范围之内。不但要考虑设备本身的冗余、容错能力，还要从网络架构的合理设计上，保障网络的稳定可靠运行。 ●高安全 制定统一的安全策略，整体考虑网络平台的安全性，构建全局安全网络。保证关键数据不被非法窃取、篡改或泄漏，使数据具有极高的可信性。 ●轻松使用易管理 对于网络的配置管理简单方便，对网络实行集中监测、分权管理，并统一分配带宽资源，选用先进的网络管理平台，实现对整网设备、端口的管理、流量统计分析，以及提供故障的自动报警。 ●良好可扩充性 高性价比，满足目前需要，通过灵活性和模块化的方式平滑升级网络功能和扩展网络规模，满足不断增长的教学和管理的网络需求。
x网络中小学校园网解决方案 由于中小学涵盖面比较广泛，在网络系统方案设计中不能拿一个固定模式去定义。我们根据具体学校规模大小、多少分别给出一个相应实际的解决方案。 普教大型中小学校园网解决方案 普教大中型中小学校园网解决方案 普教中型中小学校园网解决方案 普教小型中小学校园网解决方案 ●高速校园网设计 百兆/千兆到桌面、骨干千兆、核心万兆链路冗余、高性能接入、汇聚、核心及出口设备，保证全网线速转发。rg-s8600系列高密度多业务ipv6核心路由交换机提供/背板带宽，并支持将来更高带宽的扩展能力，高达
校园网络的规划与设计 大学毕业设计
江苏联合职业技术学院计算机应用技术专业毕业论文校园网络的规划与设计 学生姓名：王亚臣 学号： 18 指导老师：翟贵敏 专业：计算机应用技术 年级： 11级 学校：南京市莫愁中等专业学校 二零一一年三月
校园网络的规划与设计 [中文摘要] 校园网是信息社会发展的必然趋势。它是以现代网络技术、多媒体技术及Internet技术等为基础建立起来的计算机网络，一方面连接学校内部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通校园内外部网络的桥梁。校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等提供综合的网络应用环境。要特别强调的是，不能把校园网简单的理解为一个物理意义上的由一大堆设备组成的计算机硬件网络，而应该把校园网理解为学校信息化、现代化的基础设施和教育生产力的劳动工具，是为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等服务的。要实现这一点，校园网必须有大量先进实用的应用软件来支撑，软硬件的充分结合是校园网发挥作用的前提。 [关键词] 校园网，路由，无线，安全 当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变。一方面，社会经济已由基于资源的经济逐渐转向基于知识的经济，人们对信息的需求越来越迫切，信息在经济的发展中起着越来越重要的作用，信息的交流成为发展经济最重要的因素。另一方面，随着计算机、网络和多媒体等信息技术的飞速发展，信息的传递越来越快捷，信息的处理能力越来越强，信息的表现形式也越来越丰富，对社会经济和人们的生活产生了深刻的影响。这一切促使通信网络由传统的电话网络向高速多媒体信息网发展。 Internet及WWW应用的迅猛发展，极大的改变着我们的生活方式。信息通过网络，以不可逆转之势，迅速打破了地域和时间的界限，为更多的人共享。而快速、高效的传播和利用信息资源正是二十一世纪的基本特征。学校作为信息化进程中极其重要的基础环节，如何通过网络充分发挥其教育功能，已成为当今的热门话题。 随着学校教育手段的现代化，很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展，校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一，此时，校园网上的应用系统就显得尤为重要。一方面，学
河北省中小学校园网建设标准
附件一： 河北省中小学校园网建设标准（试行） 一、校园网运行环境及管理 项目要求依据标准规范 （一）主机房系统设备工作环境 主 机 房 面 积 要充分考虑设备本身、人员操作、维修维护等空间 的需要。机房的使用面积应按照下述方法确定： S=KA 式中：S—机房的面积（m2） A—机房内所有设备（台、架）的总数 K—系数，取值（~）m2/台（架）。 机房最小使用面积不得小于20 m2。 GB2887-89 《计算站场 地技术条 件》、 GB9361-88 《计算站场 地安全要 求》、 GA267-2000 《国家计算 机系统雷电 电磁脉冲安 全防护规 范》 机 房 环 境 条 件 （1）地面、墙面、顶棚应采用不易吸附尘埃、不 易产生静电的阻燃材料。 （2）门窗要考虑采光、遮光和安全因素。 （3）机房内无强电磁场干扰。 （4）温湿度要达到规定标准。 温度：14~30℃ 相对湿度：40%~75% （5）机房内距离地面处光照度≥300lx。 （6）有良好的防尘措施。 供 电 系 统 计算机系统供电应与动力电路分开并由UPS供给。 满足以下技术指标： 电压变动：≤±5%； 频率变化：≤±； 波形失真率：≤±5%。 接 地 系 要保证有一个良好的接地系统。 (1)可采用联合接地（与建筑物公用接地）：防 静电接地和交流保护接地采用同一个接地体，接地
统电阻≤1Ω； (2)也可采用单独接地（机房独立接地）：防静 电接地和交流保护接地电阻均≤4Ω； (3)有条件的应安装防静电地板； (4)多雷电地区应安装防雷电设施系统。 安 全防护要有防火（符合消防要求）、防水、防盗、防触漏电保护系统等措施。 项目要求依据标准规范 （二）网络管理管理人员 已建校园网的学校必须有专职网管员，管 理员要具有计算机专业专科及以上学历或 取得省市教育主管部门颁发的上岗培训证 书，具有一定的计算机和网络管理维护水 平。 管理制度 学校要有省教育厅制定的《河北省中小学 网管中心管理制度》、《河北省中小学网管 教师岗位职责》制度，并装框上墙，严格 执行。 管理文档 有校园网络运行情况日志、维护维修记录、 设备管理帐目、各类资料等。
计算机网络课程设计报告书.某大学校园网规划与设计
C H A N G Z H O U U N I V E R S I T Y 实验报告 课程名称：计算机网络 实验名称：某大学校园网规划与设计 学生姓名： 学号： 专业班级： 学院（系）：信息学院 指导教师：
实验四某大学校园网规划与设计 设计原则： 校园网建设是一项大型网络工程，各个学校需要根据自身的实际情况来制定网络设计原则。该学校网络需要具有包括图书信息、学校行政办公等综合业务信息管理系统，为广大教职工、科研人员和学生提供一个在网络环境下进行教学和科研工作的先进平台。本次设计以实用、够用、好用、安全为指导思想；以开发标准、先进性、可靠性、安全性为设计原则进行设计。 (1)开放性标准化原则： 系统要有可扩展性和可升级性，随着学院不断的扩招，业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数级增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。设备应选用符合国际标准的系统和产品，以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。 (2)先进性性原则 当前计算机网络技术发展很快，设备更新淘汰也很快。这就要求校园网建设在系统设计时既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。只有采用当前符合国际标准的成熟先进的技术和设备，才能确保校园网络能够适应将来网络技术发展的需要，保证在未来若干年内占主导地位。(3)可靠性原则： 网络必须是可靠的，包括网络物理级的可靠性，如服务器、风扇、电源、线路等；以及网络逻辑级的可靠性，如路由、交换的汇聚，链路冗余，负载均衡等。网络必须具有足够高的性能，满足业务的需要。 (4)安全性原则： 网络系统应具有良好的安全性。由于校园骨干网络为多个用户内部网提供互联并支持多种业务，要求不仅能进行灵活有效的安全控制，同时还应支持虚拟专网，以提供多层次的安全选择。在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。 分层设计理念： 对于大型网络而言一般采用三层结构设计，即“接入层-汇聚层-核心层”，如图所示：
中小学校园网建设现状分析及应对策略
中小学校园网建设现状分析及应对策略 论文关键词:校园网现状信息化 论文摘要:伴随着互联网的广泛应用,校园网络建设已成为衡量一个学校教育信息化、现代化的重要标志。本文通过对当前中小学校园网建设的现状进行分析,提出了存在的问题,并且对中小学校园网的发展提出了建议。 1 中小学校园网建设现状 2000年11月14日教育部发出《教育部关于在中小学实施“校校通”工程的通知》,“校校通”工程的目标是:用5~10年时间,使全国90%左右的独立建制的中小学校能够上网。到目前为止,全国各地投入大量资金建成了各级地方教育信息网,互联各个学校的校园网,并连接市、省教育信息网络中心,形成省、市、县、乡一体化的教育网。 2 校园网在建设与运用中存在的问题 2.1 部分设备安装不到位,配件不齐全 中小学校园网建设一般由教育行政部门统一规划,统一招标。最终由某个公司负责建设项目。中小学校只负责协助工作,具体不参与建设工作。最终由教育行政部门统一验收项目工程。各个专家在最终验收时,只是对核心交换机、防火墙等主要设备进行检查。在保证网络能正常、安全运行的情况下就认定是工程合格了。这也是合理的。只是在实际运行中,管理员发现部分设备不能正常运行,比如个别磁盘、服务器柜上方的风扇等等。另外,部分设备自带的说明书、数据线等标准配置所附带的设施都没有。这为后来的管理与维护工作带来了很多不便。但经专家验收已经合格了,所以再要索要这些东西就没那么容易了。 2.2 各个学校缺乏计算机及网络相关专业技术人员 各中小学校信息技术课时数少,加之又是非考试课目,教育部门和各学校都不重视计算机相关专业教师的引进。造成好多学校没有一名专业的计算机相关专业技术人员。另外,好多
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．
(完整版)校园网络安全本科毕业设计
校园网络安全 摘要：随着计算机网络的不断发展和普及，计算机网络带来了无穷的资源，但随之而来的网络安全问题也显得尤为重要，人们都希望自己的网络系统能够更加可靠地运行，不受外来入侵者干扰和破坏,所以解决好网络的安全性和可靠性问题，是保证网络正常运行的前提和保障。校园网络作为计算机网络中的一部分，也正在飞速发展，而面对越来越多的非法入侵和好多学校的网站被恶意攻击，校园网络安全也越来越受到各方面的重视。一个学校的网络环境是否安全，不仅关系到学校的教学质量，学生与老师之间的有效沟通，更反映了一个学校的整体形象，也与学校的发展密切相关。因此，校园网络安全问题是一个必须重视的问题。 关键词：计算机网络校园网络安全网络攻击病毒防治
Campus Network Security Abstract: With the continuous development and popularity of computer network, computer network brings endless resources. But the attendant problem of network security is particularly important. People all want their network to be more reliable to run, whitout foreign invaders disturbance and destruction. So to solve network security and reliability issues is to ensure the normal operation . Campus network as part of a computer network, is also rapidly developing, facing a lot of the illegal invasion and malicious attacks on the school site. Campus network served security is increasingly being paid much attention. A school's network environment is safe, not only the quality of teaching in schools, and effective communication students between teachers, but also reflects a school's overall image, as well as closely related to the development of the school. Therefore, campus network needs immediate attention. Keywords: Computer network Campus network security Network Attack Anti virus
虚拟社区漫游系统的设计与实现
虚拟社区漫游系统的设计与实现(场景建模) 摘要 虚拟现实技术是由计算机产生，通过视、听、触觉等作用，使用户产生身临其境感觉的交互式视景仿真，具有多感知性、存在感、交互性和自主性等特征。虚拟现实建模语言VRML被用来描述三维物体及其行为，可以构建虚拟世界。VRML的基本目标是建立互联网上的交互式三维多媒体。VRML的出现使得虚拟现实像多媒体和互联网一样逐渐走进我们的生活。 本文主要研究基于VRML的虚拟场景建模、交互、漫游技术，根据虚拟设计及其主要特点，结合3D MAX和Cosmo Worlds，对基于VRML的虚拟现实技术在人们生活领域的应用进行了研究，着重阐述了如何利用VRML语言以生动的模型来模拟和显示现实三维空间，最终以人机交互方式来实现社区三维景观的实时漫游。对建筑楼群的建模采用3D MAX三维造型工具和VRML相结合的方式，对这些模型进行优化。同时为了增加真实性，在虚拟社区中加入树木、游人、汽车等模型。这些模型共同构建整个虚拟三维场景，为市政规划建设提供一个科学简便、形象直观的可视化人机交互平台。 关键词：虚拟现实，VRML，场景建模，虚拟漫游
DESIGN AND IMPLEMENTATION FOR THE VIRTUAL COMMUNITY ROAMING SYSTEM(SCENARIO MODELING) ABSTRACT Virtual reality is a result of computer development, it may create some scenery that includes senses of sight, hearing and touch. Its characteristics are multi-sensation, existent sense, interaction and independence. VRML can descript three dimensional objects and their behaviors, thus can build virtual world. Because of the appearance of VRML，Virtual Reality comes to our life such as multimedia and Internet. The researches of this paper focus on the modeling, the interacting and the browsing of the VRML-based virtual scene. According to the virtual designing and the main features, unifying the 3D MAX and Cosmo Worlds, based on the VRML virtual reality technology , we have researched the application in the field of people's life. The paper focuses on how to use VRML language to construct in the model vividly to simulate and display realistic three-dimensional space. Finally, we achieved the real-time roaming in the Three-dimensional landscape of the community by human-computer interaction. We have modeled these buildings by the combination of 3D MAX three—dimensional modeling tool and VRML. At the same time, we put other models such as trees，humans and cars into the 3d scene to intensify the sense of the facticity. We use these models to build a virtual three-dimensional scene together, to provide a scientific and simple, intuitive image visualization platform for construction of municipal. KEY WORDS：virtual reality，VRML，scenario modeling，virtual tour