基于SketchUp的Web3D场景漫游设计方法研究
基于WebGL的虚拟场景漫游系统设计与实现
基于WebGL的虚拟场景漫游系统设计与实现随着计算机技术的不断发展，虚拟现实技术已经在很多领域得到应用，例如游戏、教育、医疗等。
其中，虚拟场景漫游系统是比较受欢迎的一种应用。
本文将介绍一种基于WebGL的虚拟场景漫游系统的设计与实现。
一、WebGL的基本概念WebGL是一种在浏览器中实现3D图形的技术。
它可以让开发者使用JavaScript语言来创建复杂的3D图形，实现虚拟现实等应用。
WebGL的核心技术是OpenGL，它是一种跨平台的3D图形API。
WebGL利用JavaScript代码与OpenGL交互，可以在浏览器中实现3D图形渲染。
二、虚拟场景漫游系统的设计思路虚拟场景漫游系统的实现主要分为三个部分：场景设计、场景渲染和用户交互。
1. 场景设计场景设计是虚拟场景漫游系统的基础，它需要实现以下功能：（1）场景建模：使用3D建模软件（例如Blender、Maya等）进行场景建模，将场景中的物体建模成3D模型。
（2）场景导入：将3D模型导入到WebGL中，通过JavaScript 控制场景中的模型运动和交互。
（3）贴图处理：将场景中的贴图进行处理，使得在WebGL中呈现质量较高的视觉效果。
2. 场景渲染场景渲染是虚拟场景漫游系统的核心，它需要实现以下功能：（1）渲染引擎：使用WebGL的渲染引擎，将场景中的3D模型渲染成2D图像。
（2）光照处理：通过光照处理，使得场景中的物体呈现逼真的光影效果。
（3）特效处理：为场景添加特效（如雾化、镜面反射等），增强场景的视觉效果。
3. 用户交互用户交互是虚拟场景漫游系统的重要部分，它需要实现以下功能：（1）摄像头控制：通过键盘或鼠标控制摄像头的位置和方向，实现场景的漫游。
（2）交互元素：在场景中添加交互元素，例如按钮、触发器等，实现特定功能（如打开门、触发动画等）。
（3）界面设计：为用户提供一个友好的交互界面，让用户能够方便地控制场景。
三、系统实现本文采用THREE.js作为WebGL框架，实现了一个简单的虚拟场景漫游系统。
SketchUp辅助场景设计的探析与实现
SketchUp辅助场景设计的探析与实现摘要空间透视是场景设计中的一大难题，绘制正确的透视关系繁琐耗时，前期出错影响会后期作画且不易修改，并且手绘草图的构图视角单一，效率较低等缺点。
随着计算机信息技术的发展，三维建模与传统无纸手绘的融合已经之间成为一种新的绘画手段，被运用于游戏，动画，插画，电影等领域。
通过SketchUp建模建立正确的透视空间，相较传统制作流程，结合三维软件的方式明显更有效率，设计者可更好的专注于设计本身。
本文将以SketchUp为例，探析如何将三维技术应用于绘制场景设计、动画背景绘制、影视概念设计中。
一、研究的背景及问题早期的动画和游戏主要以二维为主，随着科学技术的不断发展，三维辅助电脑绘画已成为时下最重要的设计手段。
例如3dmax、Blender、Daz3D、octanerender、ZBrush等软件现都应用于电脑辅助绘画，可以高效地解决透视、空间，多视角绘画等问题，通过多边形建模与高模布线，材质贴图，雕刻细节，甚至灯光模拟，最后呈现出精度非常高的模型和画面效果。
但是这些软件多侧重于复杂模型搭建，学习难度较大，操作复杂，并且作品过于依赖软件计算，画面机械，缺少手绘的“温度”与艺术性。
虽说三维动画现逐渐成为市场的主力军，但是仍然有许多优秀的作品是以二维的方式去呈现。
二维动画中的风格与艺术性是无法通过软件替代的，但由于传统的二维动画的制作复杂，时间人力成本高非常高，所以制作流程的优化尤为关键。
在制作二维动画中结合三维技术，即可使作品完美解决空间透视等问题，并保留住手绘的艺术性与艺术风格。
二、什么是sketch up？“SketchUp”的意思是“草图”，草图就是能够快速直观地表达出设计者的思路，并快速地建立一个大体的造型和构图。
SketchUp是一款侧重运用在环艺设计，建筑设计专业的里的设计软件，设计师可以借助其简便的操作和丰富的功能完成建筑和风景、室内、城市、图形和环境设计，土木、机械和结构工程设计。
基于sketchup的三维建模原理研究
基于sketchup的三维建模原理研究《SketchUp》是一款基于三维建模的电脑软件，它的使用者可以用来创建和模拟复杂的三维模型，表达自己的创意和构想。
它可以用于建造楼宇、制作展品和可视化室内设计，也可以用于拍摄乃至渲染有趣的短片。
SketchUp拥有灵活的设计工具和简单易用的操作流程，让用户能够将自己的想法以及所有形式迅速转换为可视化三维模型。
本文旨在深入揭示SketchUp的基于三维建模的原理，以改善用户的使用体验，更好地实现更复杂的设计。
首先，介绍Sketchup的基本概念，其次介绍其主要功能，以及它的基础建模原理，最后，重点分析它的三维建模原理，结合实际案例对比分析该软件的优势和劣势，旨在为用户提供一个有效的解决方案，以更好地实现设计要求。
一、 SketchUp的概念SketchUp是一款面向终端用户的基于三维建模的电脑软件，可以帮助用户快速构建优雅的3D模型，并帮助用户快速构建具有准确质量的建筑物，借助其富有表现力的建筑建模工具，可以节省大量的设计时间，提升设计效率。
二、 SketchUp的主要功能SketchUp主要是为造型、建筑设计、绘图等行业提供模型创建和设计工具，它具有以下主要功能：1. 3D建模：SketchUp可以帮助用户快速创建准确、优雅的3D模型，涵盖了建筑、室内景观、植物、物体等。
2. 2D绘图：SketchUp也可以用于2D绘图任务，帮助用户快速准确的完成绘图工作，以更好地表达建筑模型及其细节。
3.染：SketchUp的强大渲染功能可以帮助用户创建真实形象的3D模型，充分展示构想，让用户更容易理解模型。
4.析：SketchUp也提供一系列分析工具，可以对三维模型进行视觉化分析，比如热图分析、空间分析等，帮助用户更深入的理解设计模型。
三、 SketchUp的基础建模原理SketchUp的基本建模原理可以分为两个层次：1.本组件：SketchUp的基本建模是以基本组件为基础的，用户可以使用多种基本组件，比如面、线段等，拼合出各种复杂的图形，实现复杂的构造与模型。
基于SketchUp的三维场景的实现——以北京天坛为例
基于SketchUp的三维场景的实现——以北京天坛为例【摘要】虚拟现实技术在文物展示、复原和保护中的应用，分为虚拟实境(景)技术与虚拟虚境(景)技术。
国内外已有许多经典案例。
天坛作为我国现存规模最大、形式最美的一处封建社会坛庙建筑群，它在规划设计、建筑技艺和环境的营造等各方面都非常杰出的古代皇家建筑，可以说是顺应自然的杰作。
基于此，本文将运用SketchUp建模，在VR-Platform平台上实现虚拟天坛3D场景的漫游。
【关键词】SketchUp；VRP；天坛；虚拟现实1 引言现实世界是三维立体的，并随着时间不断变化，以前由于无需求或有需求但缺乏技术手段，人们长期以来惯性地使用二维地理空间信息，并以此作为认识世界与改造世界的基本资料。
然而当前复杂的客观现象、人们改造世界越来越高的需求以及层出不穷的人类杰作使得二维地理空间信息在各行业应用中渐显捉襟见肘之窘态，人们迫切需要三维地理空间支撑，构建三维城市场景，以实现立体表达、精细管理和科学决策的目的。
三维场景能够更直观、更现实的了解人们的周围环境，使用户进入“身临其境”的仿真环境。
虚拟现实(Virtual Reality简称VR)，又称灵境、幻真。
是集成了计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能、显示技术、网络并行处理等技术领域。
使用者进行位置移动或使用各种特殊装置操作、控制环境时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生身临其境的感受（如提供逼真的三维视感、听感、触感和嗅感等感官的感受）并实现一些特殊目的，这些可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。
VR技术具有浸没性（Immersion）、交互性（Interactivity）和构想性（Imagination）的基本特征，即3I特性。
VR技术现在各行业中被广泛应用，如教育、医学、地理学、文物古迹、城市规划、室内设计、房产开发、道路桥梁、水文地质、虚拟演播室、娱乐、游戏、艺术、工业仿真、产品展示、军事模拟、航天等领域。
基于VR技术的实景漫游系统设计与实现
基于VR技术的实景漫游系统设计与实现摘要随着VR技术的不断发展和普及，利用VR技术进行实景漫游已经成为一种新的体验模式。
本文基于VR技术设计并实现了一种实景漫游系统，该系统可以为用户提供一个沉浸式的虚拟环境，用户可以通过VR设备进行实景漫游。
本文主要介绍了VR技术的基本概念，并对实景漫游系统的设计与实现进行了详细的介绍，包括系统的架构设计、场景构建、用户交互等方面。
最后通过实验验证了系统的可行性和有效性。
关键词：VR技术；实景漫游；系统设计；系统实现；用户交互AbstractWith the continuous development and popularization of VR technology, using VR technology for real-scene roaming has become a new experience mode. Based on VR technology, this paper designs and implements a real-scene roaming system, which can provide users with an immersive virtual environment. Users can perform real-scene roaming through VR devices. This paper mainly introduces the basic concepts of VR technology, and provides a detailed introduction to the design and implementation of the real-scene roaming system, including system architecture design, scene construction, user interaction, and other aspects. Finally,the feasibility and effectiveness of the system were verified through experiments.Keywords: VR technology; Real-scene roaming; System design; System implementation; User interaction1. 引言随着VR技术的不断发展和普及，虚拟现实技术已经成为了当前最热门的技术之一。
基于Sketchup下的景观漫游动画制作
基于Sketchup下的景观漫游动画制作作者：李光耀程朝霞赵振华来源：《安徽农学通报》2015年第22期摘要：园林景观三维动画表现目前已经成为景观设计效果展示的重要手段，广泛应用于园林景观设计，应用领域逐渐超越了效果图。
随着科学技术的发展，尤其是计算机技术的发展，将影视科技与三维动画结合到一起，能够更加生动地表现园林景观作品的风格和设计师的设计理念。
该文以运城学院主景区为例，通过利用草图大师强大的建模功能和场景优化功能，与其他专业绘图软件的合理配合，探索制作大型场景园林景观动画的方法。
关键词：景观漫游；三维表现；园林景观动画中图分类号 TP391.41 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）22-98-03Abstract：The three-dimensional animation of landscape has become an important means to show the effect of landscape design，which widely used in the landscape design process，the application of three-dimensional animation gradually beyond the rendering. With the development of science and technology， especially the development of computer technology and the three dimensional animation， film and television to together，to a more vivid expression of the landscape work style and the design concept of stylist. A case study of Yuncheng university main scenic spots in this paper， by using sketchup powerful modeling and scene optimization function， cooperate with other professional drawing software is reasonable，explore the method of making large landscape scene animation.Key words：Landscape roaming； Three-dimensional performance； Landscape animation随着园林景观行业的发展，客户对景观效果表达提出了更高的要求，景观动画应运而生。
基于Unity的虚拟实景漫游系统设计与实现
基于Unity的虚拟实景漫游系统设计与实现一、引言随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的不断发展，虚拟实景漫游系统在教育、旅游、房地产等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍基于Unity引擎的虚拟实景漫游系统的设计与实现过程，包括系统架构设计、场景建模、交互设计、性能优化等方面。
二、系统架构设计在设计虚拟实景漫游系统时，首先需要考虑系统的整体架构。
基于Unity引擎的虚拟实景漫游系统通常包括客户端和服务器端两部分。
客户端负责渲染场景、处理用户输入等，而服务器端则负责存储场景数据、处理网络通信等。
在系统架构设计中，需要考虑客户端和服务器端之间的通信协议、数据传输格式等。
三、场景建模场景建模是虚拟实景漫游系统中至关重要的一环。
通过Unity引擎提供的建模工具，开发人员可以快速构建逼真的虚拟场景。
在场景建模过程中，需要考虑地形、建筑物、植被等元素的建模与布置，以及光照、材质等效果的调整，以营造出真实感强烈的虚拟环境。
四、交互设计良好的交互设计可以提升用户体验，使用户更加沉浸在虚拟环境中。
在虚拟实景漫游系统中，交互设计包括用户输入响应、界面设计、导航方式等方面。
通过Unity引擎提供的UI工具和交互脚本编写，开发人员可以实现各种交互功能，如点击触发事件、手势识别等。
五、性能优化为了确保虚拟实景漫游系统的流畅运行，需要进行性能优化工作。
通过减少渲染负载、合理管理资源、优化代码逻辑等手段，可以提高系统的性能表现。
在Unity引擎中，开发人员可以利用Profiler工具对系统性能进行监测和优化，以达到更好的用户体验。
六、未来展望随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，基于Unity的虚拟实景漫游系统将会有更广阔的发展空间。
未来，我们可以进一步探索深度学习在虚拟环境生成中的应用、增强现实与虚拟现实的融合等方向，为用户带来更加真实与沉浸的体验。
通过本文对基于Unity的虚拟实景漫游系统设计与实现过程的介绍，相信读者对该领域有了更深入的了解。
基于SketchUp和Unity3D的虚拟场景漫游和场景互动
同时检测是否有对应的Text 3D模型，有则将其显示：
也会记录前一次的碰撞物体，如果不同，则说明视线转移了，之前的Text 3D继续隐藏：
，并在房点是不符合实际
Skybox我们先后使用了Standard Assert自带的Skybox和Assert Store中的Skybox，效果均不理想，最后放弃加入Skybox，使用默认场景。
fbx移入场景中并贴图
将之前导出的fbx文件及其贴图文件夹移动到Assert文件夹中，由于Unity自身原因，并不能自动将贴图文件和模型完美结合，需要自行贴 图，即在Albedo中拖入贴图文件夹下的对应图片，由于图片命名和模型命名不完全相同，有一些模型结果并不理想。（此过程及其繁琐）
Ray ray=new Ray(Camera.main.transform.position,Camera.main.transform.forward*100); Debug.Log(ray); RaycastHit hitcur; if(Physics.Raycast(ray,out hitcur,100)) {
加入第一人称角色控制器 如果要自行实现角色控制并漫游，难度过高，我们选择导入官方package即Standard Assert：
导入后效果如下：
而角色控制器分为：
我们选择了第一人称角色控制器，一方面是因为第三人称角色控制器为了实现摄像头跟踪要加入smooth follow而且并不理想，另一方面我们 实现的增强现实效果，即注视物体显示信息和Text 3D效果通过第一人称角色控制器来实现射线碰撞器更为方面，需要注意的是，为了通过 某些狭窄的通道，可能需要更改角色的XYZ大小，也应该同步更改offset步长，否则会报错。 模型加入碰撞器属性 碰撞器是极为重要的一环，因为为了实现增强现实效果（注视现实物体信息和Text 3D模型），所有物体都要选择是否作为碰撞体，在Unity 中设置如下：
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2009年6月第3期摘要：Web3D 技术是三维技术与Web 技术发展的结晶，本文就如何利用SketchUp 设计的三维建筑模型结合Hypercosm 系统关中图分类号：TP317文献标识码：A文章编号：1002－2422（2009）03－0109－02Research on Web3D Scene Roaming Design Based on SketchUpWu HouminAbstract :Web3D technology is the crystallization of three－dimensional technology and Web technological development．The pa－Keyword:构建Web3D 场景漫游进行了探索研究。
基于SketchUp 的Web3D 场景漫游设计方法研究收稿日期：2009－04－06*邬厚民广州科技贸易职业学院讲师（广东，广州511442）。
per,combined with Hypercosm system,explores how to use three－dimensional building model designed by SketchUp 邬厚民*Web3DSketchUp Hypercosm 场景漫游for constructing Web3D scene roaming．电脑学习键词：Web3D Sketchup Hypercosm Scene Roaming三维技术作为计算机的一项重要技术已经被广泛使用，特别是在三维建筑效果设计与展示方面。
模仿真实世界中的三维距离感。
随着Internet 和计算机网络技术的深入发展，WEB 技术早已经深入人心。
现在可以通过Web3D 技术把三维模型在WEB 站点上进行互动展示。
Web3D 技术在网页上的应用称为三维网页，从技术层面来解释，也可以把它理解为基于Web3D 技术的网页形式。
本文就如何利用SketchUp 设计的三维建筑模型结合Hypercosm 系统来构建Web 3D 场景漫游进行了探索研究。
1Web3D 技术应用现状分析Web3D 技术是随着互联网与虚拟现实（Virtual Reali－ty ）技术的发展而产生的，其目的在于在网络特别是在互联网上建立三维的虚拟世界。
目前，虚拟建筑场景漫游的最大难点在于建模逼真度和绘制实时性的矛盾。
同样，由于计算机性能的制约，构造出来的模型越复杂，在绘制时要达到实时效果就越困难，实时性太差就会使观察者无法接受。
早在1994年，一些计算机三维领域及互联网相关领域的公司就组成了VRML 联盟，目的是将虚拟现实技术思想技术标准化。
尽管得到了很多厂商的支持，VRML97标准也的确大大促进了虚拟现实技术的发展，但由于计算机和网络的诸多瓶颈、用户需求及技术本身的因素，VRML 技术的进展远没有达到预期目的。
在计算机运算能力及互联网高速发展的环境下，VRML97已经不能满足人们的需要，众多公司纷纷设计出自己Web3D 技术标准，如Hypercosm 、Atmosphere 、Cult3D 、Java3D 、Viewpoint 、Pulse3D 、ShockWave3D 等等[1]。
目前基于Web3D 的三维网页主要应用于建筑场景、产品展示等方面。
如今，在构建三维建筑模型方面，人们往往采用如3DMAX 、MAYA 等动画软件来进行设计开发的，但实际情况是制作的时间长，操作复杂度高，因此要实现Web3D 流畅显示是相当困难的。
2SketchUp 的特点与应用分析SketchUp 是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具，其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要，使得设计师可以直接在电脑上进行直观的构思。
SketchUp 本身能自动识别设计者的这些线条，加以自动捕捉。
使建模流程简单明了，就是画线成面，而后挤压成型，这是建筑建模最常用的方法。
SketchUp 操作简单，设计者可以专注于设计本身。
此外，SketchUp 不但能够让设计者自由的创建3D 模型，同时还可以将设计者自己的制作成果发布到Google Earth 上和其他人共享，或者是提交到Google＇s 3D Warehouse 。
其主要特点有：（1）直接面向设计过程。
SketchUp 使得设计师可以直接在电脑上进行直观的构思，随着构思的不断清晰，设计的细部环节也可以不断增加。
这样，设计师可以最大限度地控制设计成果的准确性。
（2）简单易学。
SketchUp 界面简洁，易学易用。
（3）实时显示。
SketchUp 直接针对设计，设计过程的任何阶段都可以作为直观的三维成品，甚至可以模拟手绘草图的效果。
同时在方案交流的互动上，SketchUp 可以方便地使设计师与业主之间通过漫游动画进行交流，或者通过变化环境角度进行观察，这类似于3DMAX 中自由转换视角的能力，只是SketchUp 的实时显示功能避免了漫长的渲染等待，真正实现了实时交流，而且在大多数情况下，它在图面精细度方面上的表现能力完全可以达到设计师与业主的要求。
（4）强大的材质贴图与丰富的表现力。
SketchUp 在软件内可以为表面赋予材质、贴图，可直观地反映出设计师初期的材料与色彩搭配概念。
形成的图面效果类似于钢笔淡彩草图，如图1所示。
（5）多方位的剖面生成与演示功能。
SketchUp 的实时·109·剖切功能，是迄今为止类似软件不能比拟的。
（6）准确定位的日照阴影分析。
SketchUp可以设定建筑所在的城市、时间，并可以实时分析阴影，形成阴影的演示动画。
（7）漫游动画制作简单。
SketchUp提供客户动态信息。
能当面接受客户的信息反馈。
稍做改动，立刻实现客户的意图。
而且还提供了便捷一键的虚拟现实漫游。
3利用Hypercosm构建SketchUp的Web3D场景漫游Hypercosm主要是一个传输和处理3D内容的集成软件产品系统。
是一个功能强大的，基于网络媒介的交互的，与消费者、客户、合作者等进行在线交流的三维视觉信息系统。
Hypercosm系统有两个重要的组件。
一个是用Hyper－cosm格式来显示3D内容浏览组件。
另一个是用于创建内容Hypercosm格式的开发组件。
具体如下：4．1Hypercosm开发软件Hypercosm Teleporter是Hypercosm开发软件系统中首要的并且重要的一个部分。
Hypercosm Teleporter能够把诸如Google Sketchup、3DMax等工具设计的三维模型及动画信息转换并部署到WEB站点发布。
如图2所示。
Hypercosm Studio是提供给程序员一个基于脚本的开发工具件软。
在Hypercosm Studio环境下，程序员可以直接使用高效的容易控制的Hypercosm面向对象语言OMAR来实现面向对象建模、动画和渲染的等设计工作。
4．2Hypercosm浏览软件Hypercosm player是用来浏览Hypercosm内容的网站的浏览器插件。
用户首先需要在自己的操作系统安装Hy－percosm player，然后网络浏览器就会自动运行Hypercosm 插件程序。
特别是Hypercosm对SketchUp的支持是其他Wed3D 套件所无法比拟的。
Hypercosm Teleporter有专门针对Ske－tchUp模型的版本，实现把SketchUp设计的场景生成Hyp－ercosm3D applet，从而实现Web3D场景漫游的目的。
具体步骤如下：（1）首先在SketchUp中对已经制作好的场景建筑模型进行发布，发布的制式选择是三维模型。
在发布三维模型的文件类型选择中，选择基于Hypercosm的html格式。
（2）在Hypercosm Studio中导入此前发布的SketchUp 模型，可以通过OMAR语言设计丰富的交换行为。
然后生成Hypercosm工程项目。
（3）使用Hypercosm Teleporter导入Hypercosm Studio 制作好的Hypercosm工程项目，如果对模型不作脚本方面的复杂修改，就使用Hypercosm Teleporter for SketchUp可以直接导入前发布的SketchUp模型。
（4）在构建综合的场景漫游系统时，可以对最后生成的Hypercosm3D applet程序和对应的html文件进行修改和编辑。
4结束语随着网络建设水平的提高，由三维技术和WEB技术结合而成的WEB3D技术是未来WEB世界的一次革新。
其中建筑场景的虚拟展示是Wed3D技术最大的需求之一。
利用Hypercosm来构建基于SketchUp的Web3D场景漫游是一条简单实用的路子。
参考文献[1]罗立宏．几种Web3D技术及比较[J]．兰州:甘肃科技，2007（5）:15－16．[2]江培蕾．Web3D技术的应用研究[J]．哈尔滨:黑龙江科技信息，2008（14）:85－87．[3]余秉勤．三维软件Sketchup创意的思索[J]．武汉:武汉工程职业技术学院学报，2007（3）:24－27．[4]洪德法．基于ArcScene和SketchUp的虚拟校园的建立[J]．西安:计算机技术与发展，2008（12）:41－43[5]丘威．基于Web3D的虚拟场景漫游的设计与实现[J]．北京:微计算机信息，2006（3）:253－256．图2Hypercosm3D applet里的三维场景漫游示意图图1SketchUp操作界面·110·。