一种基于多边形柱面全景图的虚拟漫游新方法

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.360docs.net/doc/915620162.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。

三维全景虚拟漫游技术

一、意义三维全景虚拟漫游技术的核心是通过计算机产生一种如同“身临其境”的具有动态、声像功能的三维空间环境，而且使操作者能够进入该环境，直接观测和参与该环境中事物的变化与相互作用。因此，将三维全景虚拟漫游技术应用于航天仿真研究，不但可以使得该领域内的计算机仿真方法得到完善与发展，而且也将大大提高设计与试验的逼真性、实效性和经济性，具体表现在如下几个方面： 1.人-机界面具有三维立体感，人融于系统，人机浑然一体。以座舱仪表布局为例，原则上应把最重要且经常查看的仪表放在仪表板中心区域，次重要的仪表放在中心区域以外的地方。这样能减少航天员的眼动次数，降低负荷，同时也让其注意力落在重要仪表上。但究竟哪块仪表放在哪个精确的位置，以及相对距离是否合适，只有通过实验确定。因此利用 R 作为工具设计出相应具有立体感、逼真性高的排列组合方案，再逐个进行试验，使被试处于其中，仿佛置身于真实的载人航天器座舱仪表板面前，就能达到理想客观的实验效果。 2.继承了现有计算机仿真技术的优点，具有高度的灵活性。因为它仅需通过修改软件中视景图像有关参数的设置，就可模拟现实世界中物理参数的改变，这样，随着任务的变化，已有的软件再经修改即可满意新任务的要求，所以十分灵活、方便。 3.突破环境限制。现有航天仿真的计算机系统体现不了空间失重环境，而建立三维全景虚拟漫游系统，通过虚拟的景象和声响就可以使被试处于太空飞行中实际的载人航天器座舱中，据此展开的相应试验研究具有实际意义。 4.节省研究经费。改用真实的航天器进行相应的试验研究是不可能实现的，因为耗资巨大，经费条件不允许。而采用三维全景虚拟游技术，由于其研制周期较短，设计修改和改型仅通过软件修改实现，可重复使用，设备损耗低，这样可大大节省经费投入。二、研究现状 1965年，美国麻省理工学院的科学家设计了一种头盔显示器，通过传感器和计算机仿真环境的相互作用，可以感觉到自己在几何图形中的移动，产生身临其境的感触感染，由此诞生了一种新的仿真手段三维全景虚拟游技术。但由于其研制的头盔显示器性能较差，价格昂贵，很长时间内该项技术得不到应用。随着计算机图形学的发展，80年代中期，美国艾姆斯航天研究中心利用流行的液晶显示电视和其它设备开始研究低成本的三维全景虚拟游系统，这对于三维全景虚拟漫游技术的软、硬件研制发展推动很大。到了90年代，该项技术受到广泛关注并向实用迈进。例如美国马歇尔空间飞行中心研制载人航天器的 R座舱，指导座舱布局设计并训练航天员熟悉航天器的舱内布局、界面和位置关系，演练飞行程序。目前，美国各大航天中心已广泛地应用 R技术开展相应领域内的研究工作。在 R技术传入我国后，除几所院校建立一些初步的 R系统模型外，尚无在航天仿真领域展开此项技术的应用研究。一般而言，三维全景虚拟漫游系统具有两大特点：可以从数据空间向外观察和被试可以沉醉到数据空间中。它是通过对研究对象的模型进行计算机仿真，由计算机结果去控制虚拟一

建筑漫游动画

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建筑漫游动画是三维动画领域中的一个极其重要的领域。从上世纪90年代开始，建筑从工程图、效果图绘制发展到本世纪的动画漫游，提供了越来越拟真的效果。建筑漫游动画是指为表现建筑以及建筑相关活动所产生的动画影片。它通常利用计算机软件来表现设计师的意图,让观众体验建筑的空间感受。建筑漫游动画一般根据建筑设计图纸在专业的计算机上制作出虚拟的建筑环境，有地理位置、建筑物外观、建筑物内部装修、园林景观、配套设施、人物、动物、自然现象如风、雨、雷鸣、日出日落、阴晴月缺等等都是动态地存在于建筑环境中，可以以任意角度浏览。房地产动画应用最广的是房地产开发商对房产项目的广告宣传、工程投标、建设项目审批、环境介绍、古建筑保护、古建筑复原等。建筑漫游动画就是将“虚拟现实”技术应用在城市规划、建筑设计等领域。近几年，建筑漫游动画在国内外已经得到了越来越多的应用，其前所未有的人机交互性、真实建筑空间感、大面积三维地形仿真等特性,都是传统方式所无法比拟的。在建筑漫游动画应用中,人们能够在一个虚拟的三维环境中,用动态交互的方式对未来的建筑或城区进行身临其境的全方位的审视：可以从任意角度、距离和精细程度观察场景；可以选择并自由切换多种运动模式，如：行走、驾驶、飞翔等,并可以自由控制浏览的路线。而且,在漫游过程中,还可以实现多种设计方案、多种环境效果的实时切换比较。能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击,获得身临其境的体验。表现手法编辑 1.是现实性的这一类主要追求是真实尽量贴近现实生活。 2.是建筑性的这一类主要是用来体现建筑师在设计某一座建筑的创作——构想——设计——完成的过程,这种表现可以不需要蓝色的天、很宽的地、很多的人和车也不需要很多的环境

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

基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统

基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统摘要针对当前全景漫游系统存在的问题，自主研发一种基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统。该系统利用先进的网络、数据库技术，提出一系列改进算法，建立动态数据模块，并对数据流程图中的各个模块进行描述；利用HTML5框架上开源的WebGL库文件，构建Ajax模式下的MVC设计模型；借助SqlServer 数据库，增加后台管理平台，从而能对本系统不断更新、维护。关键词全景漫游；动态数据模块；MVC设计模型；SqlServer数据库近年来，虚拟现实技术一直是计算机应用领域的研究热点，其特点是利用计算机多媒体技术系统中创建真实世界的仿真环境，通过计算机的硬件设备来模拟人体的视觉、听觉、味觉和触觉等真实感知，使参与者在其中产生与在真实环境中相同或相似的体验。根据人体的生理特点，在各种感知中视觉感知占80%，因此在虚拟现实技术的研究中，视觉的模拟占有十分重要的地位。 1 研究背景基于视觉的虚拟现实技术主要分为两种：一种是基于三维几何模型建模技术（VRM），另一种是基于图像的全景绘制技术（IBR）。VRM在实时绘制时显然计算量大、制作周期长，再加上互联网网速的延迟，以及计算机本身硬件条件的限制，显得无能为力。IBR提供了较好的方法来解决这些难题，利用真实场景的图像作为虚拟场景的表示形式，真实地再现了真实场景的视觉信息，生成的场景视图的质量远远优于VRM。目前，国内许多全景数字史馆建设往往采用特制的软件来实现，比较常用的国外软件有MGI photo suite、Pano2VR、Panorama Maker、Virtools、Ulead Cool 360等，国内也有一些比较好的全景处理软件，比如杰图的“造景师”、彩影以及中视典的vrp系列软件。虽然直接使用商业软件能够比较简单、快速地制作出基于IBR的360全景，但是它们没有考虑现实情况中不断增长、实时更新的动态性问题。所以，本项目自主研发一种基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统。 2 关键技术全景漫游技术可以实现网络上的虚拟场景漫游，因其具有良好的交互性、沉浸性而受到众多用户的青睐。传统漫游技术如VRML、QuickTime、Flash等大多存在标准不一、插件依赖、封闭性、集成性差等问题，新兴的基于HTML5的全景漫游方案可以对以上问题进行缓解。 2.1 基于HTML5的全景漫游技术的实现原理

基于krpano 的全景漫游系统的实现

Krpano功能介绍 Krpano的所有标签如下： Crop属性的四个值：0 、0、50、50，表示在加载的图片的0，0位置起，宽50高50裁切出一个图片，供当前使用。也就是说，可以把好几个图标整合在一张图片上，使用时，调用Crop脚本函数，提供要切割的起始坐标，要切割图片的宽高。 parent属性设置插件的父插件名称 Krpano viewer的功能是十分强大和复杂的．本文只介绍系统所用到的几个比较重要的标签=、校园全景漫游的具体实现 2．1、将krpano viewer嵌入html网页 Krpa~o Viewer提供了swfkrpano．is脚本使用它可以很方

便地将krpano viewer嵌入html网页．其使用方法如下：首先引人脚本文件：