基于3D技术的虚拟漫游系统设计与实现
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摘要虚拟理想技术是由计算机发生,经过视、听、触觉等作用,运用户发生身临其境觉得的交互式视景仿真,具有多感知性、存在感、交互性和自主性等特征。
虚拟理想建模言语VRML被用来描画三维物体及其行为,可以构建虚拟世界。
VRML的基本目的是树立互联网上的交互式三维多媒体。
VRML的出现使得虚拟理想像多媒体和互联网一样逐渐走进我们的生活。
本文主要研讨基于VRML的虚拟场景建模、交互、遨游技术,依据虚拟设计及其主要特点,结合3D MAX和Cosmo Worlds,对基于VRML的虚拟理想技术在人们生活范围的运用停止了研讨,着重论述了如何应用VRML言语以生动的模型来模拟和显示理想三维空间,最终以人机交互方式来完成社区三维景观的实时遨游。
对修建楼群的建模采用3D MAX三维外型工具和VRML相结合的方式,对这些模型停止优化。
同时为了添加真实性,在虚拟社区中参与树木、游人、汽车等模型。
这些模型共同构建整个虚拟三维场景,为市政规划树立提供一个迷信简便、笼统直观的可视化人机交互平台。
关键词:虚拟理想,VRML,场景建模,虚拟遨游DESIGN AND IMPLEMENTATION FOR THE VIRTUAL COMMUNITY ROAMING SYSTEM(SCENARIOMODELING)ABSTRACTVirtual 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目录前言 (1)第1章虚拟理想建模言语 (3)§1.1 虚拟理想建模言语概述 (3)§1.2基于VRML的虚拟场景结构工具及VRML阅读器 (5)§1.2.1 文本编辑工具 (5)§1.2.2 三维建模工具 (5)§1.2.3 VRML阅读器 (6)第2章虚拟场景建模剖析 (7)§2.1场景的建模 (7)§2.1.1 节点 (7)§2.1.2 外型节点的层次结构 (7)§2.1.3 节点之间的关系 (8)§2.1.4 大型场景的数据组织 (9)§2.1.5 建模流程 (11)§2.1.6 场景的树立 (11)§2.2 场景对象的优化 (13)§2.2.1 修建物的二次建模方法 (13)§2.2.2 建模环节的其他优化方法 (13)§2.2.3 文件编辑环节的优化 (14)第3章虚拟社区遨游系统的完成 (16)§3.1 开发环境 (16)§3.2 系统结构设计 (16)§3.3场景模型的树立 (17)§3.3.1 空中建模 (17)§3.3.2 修建物建模 (18)§3.3.3 植物建模 (20)§3.3.4 其他设备建模 (22)§3.4 碰撞检测的树立 (22)§3.4.1 替身的树立 (22)§3.4.2 碰撞的触发 (22)§3.5 视点的树立 (22)§3.6场景的链接 (23)第4章系统测试 (25)§4.1 测试的目的 (25)§4.2 系统测试进程 (25)§4.2.1 单元测试 (25)§4.2.2 集成测试 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)前言随着虚拟理想技术和计算机网络技术的开展,以及数字地球和数字城市概念的为前提的大背景下,虚拟理想技术曾经成为计算机范围研讨、开发和运用的热点,普遍运用到教育、军事、修建、医疗、工业设计等各个范围。
野生动物园虚拟漫游系统的设计与实现

野生动物园虚拟漫游系统的设计与实现摘要:随着互联网科技的发展与进步,以及大众旅游需求的日益增长,虚拟现实技术已经逐步广泛应用到各大旅游胜地,虚拟旅游在全球受到越来越多的关注。
本文通过对野生动物园进行虚拟仿真呈现,抓住游客的需求,保障游客游园所面临的安全性问题,同时也能满足部分游客对野生动物知识的渴望。
关键词:虚拟旅游野生动物园漫游系统生态旅游生态旅游是一种旅游新形式,已成为当今旅游界的热点话题,其中野生动物园作为生态旅游业的一个重要产业,其所扮演的角色和地位应该得到社会的关注。
目前野生动物园内游客不文明游览和野生动物园安全事故频繁出现,部分游客不方便到实地游览,景区对动物知识的科普宣传力度不足,就目前现状来说开发野生动物园虚拟漫游系统是必要的。
1 野生动物园虚拟漫游系统概述野生动物园虚拟漫游系统是一个基于现实野生动物园的虚拟仿真漫游系统,它可以虚拟地展示现有的野生动物和已绝迹的物种,用户作为虚拟游客进入,可选择第一人称或第三人称自行游览,或选择乘坐观光车按照规划路线进行游览,通过文字讲解和语音播报的方式获取野生动物的相关知识,满足人们对科普及保护教育的新需求,最终让用户沉浸在自然中,以达到真实游览野生动物园的目的。
2 野生动物园虚拟漫游系统的设计在系统开发初期,通过对系统的需求进行总体规划,确定系统所要实现的功能,最后形成一个总体的设计框架。
2.1 数据采集(1)区域布局:通过实地考察对青岛森林野生动物世界的区域布局进行数据采集,同时上网收集其它野生动物园的园区布局,根据采集的信息进行平面图的制作,以此作为场景构建的参考。
(2)动物数据:通过网络搜索对野生动物的外观、运动方式、叫声等数据进行采集。
2.2 漫游场景设计(1)动物模型设计对非洲草原区、水禽区、虎山、熊猫乐园、猩猩乐园、飞禽区、侏罗纪森林、冰雪世界、恐龙化石展厅等九个区域内的动物模型进行制作。
部分动物模型制作过程如下:①非洲草原区动物模型制作:在Maya软件中导入非洲象的平面图,通过创建多边形工具制作出非洲象外形,对模型创建肌肉变形,以自身坐标为非洲象的各部分模型创建骨骼并进行校轴,创建NUBRS球,调整肌肉的形状与骨骼贴合,骨骼与控制器相对应做父子约束,完成非洲象走路动画。
本科论文设计-基于unity3d的移动虚拟现实系统设计与实现

基于Unity3D的移动虚拟现实系统设计与实现摘要在生活中随着3D技术的快速发展,3D引擎在这个领域中起到了关键性作用。
其中新兴平台Uinty3D可以嵌套多种开发语言的功能和特点,使得其在VR 项目上得了到认可。
用三维软件3DMax 实现建模和贴图,然后导入Unity3D,用Unity3D作为开发平台,讨论并实现3D虚拟工厂的场景游历。
本文主要介绍基于Unity3D虚拟现实开发平台,导入工厂、设备等3D模型,以Android为移动运行发布环境,实现用户可在手机等移动终端上,完成3D虚拟工厂的场景游历,并可通过Web Service与制造数据中心通信,达到将实时生产指令(开工、暂停、停工、产线调度等)发布到移动终端和实时工况(监控点定位、报警、维修、工序状态等)汇报到制造数据中心的目的。
关键词:Unity3D,3D,虚拟Mobile Virtual Reality System Design AndImplementation Are Based On Unity3DAbstractWith the rapid development of 3D technology, 3D engine in this area played a key role in life. Uinty3D emerging platforms which can be nested functions and features a variety of development languages, making it the VR project had to recognition. Three-dimensional modeling and mapping software 3DMax achieve, and then import Unity3D, using Unity3D as a development platform to discuss and implement 3D virtual factory scenes tour.This paper describes the development of virtual reality platform based on Unity3D import plant, equipment and other 3D model to run Android for mobile publishing environment, users can achieve on mobile phones and other mobile terminals, to complete 3D virtual factory tour scene, and through the Web Service and manufacturing data center communications, to the real-time production order (start, pause, shutdown, production line scheduling, etc.) and real-time publishing to mobile terminal condition (monitoring point positioning, alarm, maintenance, process status, etc.) to report to the purpose of manufacturing data centers .Key words: Unity3D,3D,Virtual目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章项目概述 (1)1.1项目背景 (1)1.2项目简介 (2)1.3应用范围 (2)第2章项目实施方案 (3)2.1概述 (3)2.1.1概述 (3)2.1.2 3DMax介绍 (5)2.1.3 Unity3D介绍 (5)2.1.4 GPS介绍 (6)2.2开发环境 (8)2.3软件设计 (8)2.4关键技术 (8)2.4.1场景建模技术 (8)第3章项目实施过程 (9)3.1软件实现过程 (9)3.1.1 3DMax建模 (9)3.1.2 Unity3D虚拟 (9)3.3调试过程 (10)3.3.1交互技术 (10)3.3.2串口通信 (10)第4章项目成果 (13)4.1成果物 (13)4.1.1 (13)4.1.2 (13)第5章结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第1章项目概述1.1项目背景随着科学技术的发展,虚拟技术作为许多高科技领域交叉、集合的产物,它的地位十分之高。
基于virtools的虚拟场景漫游系统设计与实现

Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术多媒体技术及其应用本栏目责任编辑:唐一东第6卷第19期(2010年7月)基于virtools 的虚拟场景漫游系统设计与实现何武1,许杰1,李斌勇2(1.四川师范大学可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室,四川成都610068;2.四川师范大学数字媒体系,四川成都610068)摘要:虚拟场景漫游技术是虚拟现实技术的一个重要表现形式,它利用三维建模技术和图形图像处理等技术,真实再现现实场景。
通过声、光、音、美等方式在virtools 软件中展现一个多维的虚拟空间,用户可以全方位立体的感受了解现实场景。
关键词:虚拟场景漫游;三维建模;virtools中图分类号:TP37文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)19-5323-02Design and Realization of Roaming System of a Virtual Scene Based on VirtoolsHE Wu 1,XU Jie 1,LI Bin-yong 2(1.Visual Computing and Virtual Reality Key Laboratory of Sichuan Province,Sichuan Normal university,Chengdu 610068,China;2.Sichuan Normal University,Department of Digital Media,Chengdu 610068,China)Abstract:Technology of Virtual Random scene Walk is one of the important ways of Virtual Reality Technology,it uses 3D modeling software technology and sketch picture processing etc technology to reappear a realistic scene.Pass the voice,light,sound,beautiful etc.methods makes a show of a virtual space of many dimentions in the virtools software,customer can all-directions stereoscopic to feel and understand realistic scene.Key words:virtual random scene Walk;3D modeling;virtools在过去很多年里在建筑和场景漫游等行业,在展示建筑物的时候用到的方法都是二维加三维,但是这种方法在能够展示建筑物的时候存在着一个弊端,就在它只能片面的局部的展示,提供单一尺度的建筑信息。
基于VRML的三维虚拟校园漫游系统的研究

V ML s n s r te rws nte e a i f bet c n o, et h i e rl e e e d l g e t em p i , d R c e c o e o h vo o jc o t l c q s e t 3D s n e n , x r a pn a e a b h r h b r o s r t en u a d h c mo i t u gn
d v lpme ttc noog ,ole3dv ru lc mpu c n se tt m o ln t o ,eem i h e eo n e h l ys v it a a s s e e ni y deig me dd tr nete VRM L p re to a d CORTONA h e c pr n n
支 持高级 查找 、使用 书签 、分色 显示 、 自动侦 错等 编辑 功能 ;支 持 多步取 消和重 复操 作:采 用树 形结构 显示场 景构 造 ;支持在 浏 览 器中对 场景浏 览 ;有 功能 强大 的软件 发布 向导。 三 、虚拟校 园漫游 系统建 设的意 义 虚拟校 园 的建设 必将推 动虚拟城 市 的建 设,为 整个城 市 的信 息数 字化 打下 良好的根 基 。数字城 市 的建设也 促进 人们 开始着 手
一
、
引 言
虚拟 现实 ( ita e lt ,简称V )技 术又称 为 “ v ru lra iy R 灵境 ” 技 术 ,它 是综合 了计 算机 图形学 、计算 机仿 真、传 感器 技术 、显 示 技术等 多种 高科技 的最新 成果 ,使人 和计算 机很 好地 “ 为一 融 体 ”,给 人以 “ 身临其 境 ”的感觉 。… 二 、VM 建模 技术 RL V M ( ita e lt oe igLn ug )即虚 拟现 实建 IL vru lRa iyM d ln ag ae L 模 语言可 以描述 三维 物体及 其行 为,并 把它放 入虚 拟的三 维环 境 中,构建虚 拟境 界.VM 与HM 一样 ,均为A C I RL TL SI 文本格 式的描 述
基于Unity3D的虚拟校园漫游系统设计

基于Unity3D的虚拟校园漫游系统设计作者:***来源:《中国新通信》2021年第02期【摘要】隨着科技的进步,部分高校开始采用虚拟现实技术构建交互式虚拟校园,使浏览者足不出户即可尽知校园全貌。
设计虚拟校园前应对所需技术及流程做深入了解,然后再制定实施计划。
通过实践,可利用3ds Max实现建模,遵照实体建筑外观采样来提高模型真实感,而模型所在的场景及交互可采用Unity 3D设计,进而实现跨平台发布。
经测试,给漫游系统提供开发自动导航和自主导航功能后,用户可从不同视角浏览虚拟校园。
【关键词】虚拟现实漫游系统 Unity 3D引言虚拟现实技术起源于二十世纪初叶,是多种技术的综合体。
虚拟现实技术的特别之处在于以模拟的方法为使用者构建一个虚拟的情景。
通过触碰和视觉等行为感知触发用户产生沉浸在虚拟世界中的体验。
而且当用户参与到与虚拟环境的互动时还会引起虚拟环境的实时变化。
虚拟现实技术的应用领域极广,遍及社会生活的各个层面。
在教育领域,虚拟现实技术可用于仿真教学,构建虚拟校园、课堂、虚拟实验室等等,提升课堂效率。
当前,数字化课堂、智慧校园建设正主导高校信息化教学、管理的方向。
虚拟校园建设正是智慧校园建设的主体内容之一,从宏观上讲,它可以引领并实现校园的全面数字化(办公管理、信息采集、基础建设、方案规划、对外交流),从微观上讲,它也可以作为对外交流的窗口和发展规划的模型参考。
下面将对利用该技术导入自定义校园模型,进而实现一个校园漫游系统的设计过程进行详细分析。
一、漫游系统的设计1.1确立研究对象系统的主要研究对象是虚拟校园场景。
研究重点集中在虚拟场景的搭建和遍历。
场景搭建时,要求虚拟实体的外观与真实的校园环境尽可能保持一致,仿真度高。
场景要素主要涉及地形、建筑模型(比例、贴图材质)、植被、景观、公共设施、天空盒子、光照强度等。
场景遍历时,系统能保证浏览者的自主漫游,触及或临近特定建筑后能触发特定行为(碰撞检测),比如属性的修改、语音或文字提示等等,场景的切换既可以由碰撞行为触发也可以通过系统主界面中预留的按钮引导,场景切换后即可进入建筑物内部进行浏览。
虚拟校园漫游系统的设计与实现

虚拟校园漫游系统的设计与实现作者:徐梦雪来源:《数字化用户》2013年第21期【摘要】虚拟校园是基于虚拟现实技术、地理信息技术、计算机网络技术等高新技术,以三维可视化和虚拟现实场景再现校园景观,并可通过网络被远程用户访问,实现网上看校。
本文以“西安欧亚学院”为研究对象,通过三维建模与贴图处理,利用三维虚拟现实技术,实现西安欧亚学院校园主体景区的三维虚拟场景游览。
【关键词】虚拟现实虚拟校园三维建模随着虚拟现实技术和三维虚拟环境的发展,以及数字地球概念的提出,对虚拟校园的研究和构建已经成为虚拟现实技术应用的一个重要领域。
本文主要研究虚拟校园环境中的对象建模及场景组织,建立一个桌面式虚拟校园漫游系统。
一、场景构建虚拟校园地理位置分散,在运行系统中同时显示的困难较大,所以在本文中的虚拟校园场景通过主干道路划分为若干个小区块,主要建筑物与外部景观都分布在各个小区内。
对西安欧亚学院校区中建筑物建模的步骤:(一)获得建模数据。
建筑外观与几何形状等要求准确的数据主要来自建筑图纸,包括平面图、建筑效果图等。
(二)确定模型的层次结构。
在建模时首先按照建筑物的结构进行层次分解,先按楼层分组,每层楼中再分门、窗等。
(三)可视建模。
在3DSMAX的TOP视口中根据实际楼体大小利用标准基本同画出楼的墙体边线,即顶端俯视图的边界框,采用Extrude(拉伸)修改器,将边线拉伸到楼身高度,得到楼的模型。
(四)使用纹理映射。
对于门、窗、阳台栏杆等每栋建筑物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,来替代详细的模型。
只要视点不过于靠近建筑物,纹理映射并不会降低场景的逼真程度。
二、校园场景的组织及漫游功能实现因为本课题在前期利用3DSMAX软件只是完成单个模型,要将校园中所有构建的模型有序的组织,合成一个大的三维场景,就需要用到上文提及的节点技术。
首先,场景背景和光源的设置,主要利用Background和DirectionalLight节点来完成。
嵩山地区三维虚拟漫游旅游人才培育系统开发——基于unity3d平台的设计

173【摘要】伴随着计算机技术的发展,虚拟现实渐入人心,逐步运用到医学、航天、房产开发、地理、教育、游戏等行业,同时也为相关专业人才培养提供了新的思路--通过虚拟的地理环境实现世界的高仿真模拟。
而现有的三维建模软件,存在一个统一弊端,即建模速度慢,质量不稳定。
Unity3D 作为一款游戏设计引擎,在地形设计方面,本身可以契合多个软件需求,而且在地形生成方面能通过DOM 与DEM 结合,快速的生成逼真的三维真实地形,在系统的界面和简单功能的设计方面,作为一款游戏引擎,界面的优化方面做的更好。
虽然在分析方面不能与地理方面的建模软件相媲美,但是可以通过数据库的方式来动态的获取地理数据,同样也可以实现一些地学方面的功能。
本文以嵩山为研究对象,基于Unity3D 进行开发设计,构建出有关嵩山地区的三维虚拟漫游旅游系统。
首先通过World Machine、3DMAX 和Unity3D 构建出嵩山地区的三维虚拟地形,然后在三维地形上通过Unity 和Visual Studio 进行相应漫游等功能的设计与开发,提升用户体验与沉浸感。
【关键词】嵩山地区;三维虚拟漫游;旅游人才培育;系统开发;Unity3D【中图分类号】C37【文献标识码】A【文章编号】2096-4595(2019)29-0173-0006【作者简介】刘晓峥,生于1995年,硕士研究生,地图学与地理信息系统专业,研究方向为地理数据挖掘。
嵩山地区三维虚拟漫游旅游人才培育系统开发——基于Unity3D 平台的设计刘晓峥1,2,徐司琪1,21.华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室;2.华中师范大学城市与环境科学学院一、引言(一)研究背景伴随虚拟现实技术的快速发展和第三代互联网技术的相对成熟,众多的企业与教育部门已经敏锐地察觉到了虚拟现实技术在未来发展蕴藏着巨大潜力,并为此进行相关的人力物力的大量投入,以此提高自身竞争力和优势。
然而,在当今虚拟平台的研发领域有很多技术涌现,相比之言,Unity3D 以其独特的优势被众多开发者所青睐。
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基于3D技术的虚拟漫游系统设计与实现
虚拟漫游系统,简单来说就是通过科技手段,将我们的身体投
射到一个虚构的空间中,通过手柄、键盘等操作设备,控制虚拟
角色在这个空间中行走、战斗、探索、互动等。
而这个虚构的空间,正是通过3D技术营造的。
3D技术,可以
理解为三维数字化设计,它可以将虚拟环境的一切都呈现得更加
栩栩如生,并带来更加真实的沉浸感。
接下来,我将从三个方面来介绍基于3D技术的虚拟漫游系统
的设计与实现。
一、系统组成
用于基于3D技术的虚拟漫游系统实现,需要包含如下两个部分:系统端(包含图形渲染和逻辑处理、网络通讯与数据存储等)和客户端(包含3D模型、捕捉设备、交互设备、音频设备等)。
在客户端设备方面,有许多选择,其中最常见的就是虚拟现实
头盔,然而这种设备价格昂贵、操作麻烦,容易引起眩晕等不适,因此在实际开发中,我们通常选择手柄、键盘等更为普遍、易于
接受的操作设备。
对于系统端,我们应该采取一些成熟的技术方案。
一种常见的
技术解决方案是使用Unity + C#的开发方式,这种开发方式具有易用、可定制、效率高等优点。
二、技术实现
3D技术在虚拟漫游系统中的应用涉及到很多的技术,例如摄影、建模、动画、渲染、交互、音效等方面,这些技术的应用,
都将直接影响到整个虚拟漫游系统的质量。
其中最为核心的技术,大概就是三维模型的建立了。
3D建模
的方式一般有两种:人工建模和自动建模。
人工建模是通过手工造型的方式得到3D模型,这种方式可以
获得高质量的模型,但是工作量大、时间长、成本高等缺点显而
易见。
而自动建模则更加智能化,它可以通过扫描和计算机算法,将真实世界的物体转化为虚拟物体。
除此之外,虚拟漫游系统还需要应用其他关键技术,例如自然
特效模拟、光影渲染、运动学模拟等等。
三、设计思路
虚拟漫游系统虽然可以自由探索,但我们仍需要有一个合理的
设计思路,否则就会给用户带来不良体验。
传统的游戏设计中,一般都是有一个主线故事,通过主角为故
事线增加挑战、节奏和情节。
虚拟漫游系统的设计也不应例外,
通过一个有吸引力、持久性和趣味性的主线故事,来增加用户的
粘性和盈利收入。
此外,虚拟漫游系统的场景设计和规划也应该尽可能地接近真实现实。
一个令人流连忘返的虚拟场景,不仅需要美术、音乐等多重要素的配合,还需要有合理的地理位置、人流秩序和建筑物的设置,这样才能更好地达到真实的效果。
总之,基于3D技术的虚拟漫游系统修炼,在不断完善的过程中,需要有更多的创意和思考。
只有这样,才能让我们更好地将虚拟世界与真实世界融合,让虚拟漫游变得更加丰富和真实。