人機交互課程設計---vrml設計--虛擬校園漫游系統(tǒng)

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1、《人機交互》綜合設計報告設計名稱：人機交互綜合設計選題名稱：VRML設計--虛擬校園漫游系統(tǒng)姓名學號：專業(yè)班級：系（院）：設計時間：成績：指導教師評語：簽名：年月日目錄一、概述31、項目背景32、系統(tǒng)簡介：33、開發(fā)環(huán)境：34、主要技術3二、需求分析41、用戶分析42、用戶設計流程43、任務分析4三、設計51、界面設計原則52、設計模型53、系統(tǒng)描述64、使用的交互技術6四、界面實現(xiàn)6五、主要源碼設計7六、可用性評估81、評估指標體系92、具體步驟93、結果分析10七、結論101、總結102、不

2、足之處103、心得體會10一、概述1、項目背景VRML是一種建模語言,也是一種描述Internet上交互式3D多媒體和共享虛擬世界的開放標準。VRML定義了一組用以描述三維圖形的對象,這些對象稱為節(jié)點,節(jié)點被組織成一種分層的結構,稱為場景。使用場景圖數據結構來建立3D場境。場景圖是一種代表所有3D世界靜態(tài)特征的節(jié)點等級:幾何關系、質材、紋理、幾何轉換、光線、視點以及嵌套結構。境界中的對象及其屬性用節(jié)點描述,節(jié)點按照一定規(guī)則構成場景圖,也就是說,場景圖是境界的內部表示。場景圖中的第一類節(jié)點用于從視

3、覺和聽覺角度表現(xiàn)對象,它們按照層次體系組織起來,反映了境界的空間結構。另一類節(jié)點參與事件產生和路由機制,形成路由圖,確定境界隨時間的推移如何動態(tài)變化。VRML用文本信息來描述三維場景,在Internet上傳輸,然后在本地機上由VRML瀏覽器解釋生成三維場景。這種工作機制,避免了在網絡上直接傳輸圖形文件,把復雜任務交給本地機器,從而減輕了網絡的負擔,使得在Internet上的三維交互成為可能。VRML的訪問方式是基于客戶/服務器模式,其中服務器提供VRML文件及支持資源,客戶通過網絡下載希望訪問的

4、文件,并通過本地平臺上的VRML瀏覽器交互式訪問該文件描述的虛擬境界,因為瀏覽器是本地平臺提供的,從而實現(xiàn)了與硬件平臺的無關性?，F(xiàn)今，基于VRML的虛擬校園漫游系統(tǒng)已經有很多成功案例，如成都電子科技大學、義烏工商學院等，都已成功開發(fā)出了虛擬校園漫游系統(tǒng)。2、軟件定義：基于VRML的虛擬校園漫游系統(tǒng)3、系統(tǒng)簡介：通過VRML制作的虛擬校園是個規(guī)模較大的三維場景,旨在通過網絡展示校園風貌,用戶可以走入虛擬校園中,觀賞校園的自然風貌,領賂校園的生活氛圍。瀏覽者可以利用輸入設備控制自己的視點和視角,對這

5、個虛擬場景進行全方位的瀏覽和交互。4、開發(fā)環(huán)境：3DMax，NetScape瀏覽器5、主要技術：3Dmax,VRML二、需求分析1、用戶分析該系統(tǒng)的用戶為偶然型用戶，即沒有計算機應用領域的專業(yè)知識，也缺少計算機系統(tǒng)基本知識的用戶，遍布各種年齡層次，文化背景，職業(yè)特征和愛好等。所以本系統(tǒng)的人機交互主要體現(xiàn)在鼠標點擊事件。點擊事件為從此角度來觀看整個校園。2、用戶設計流程（1）用戶的觀察和分析通過組織一組用戶進行討論，以便更了解用戶的理解，想法，態(tài)度和需求。（2）設計通過3DMax軟件制作界面，并加

6、入交互。（3）實施實施階段，對系統(tǒng)原型進入最后的調整。3、任務分析（1）管理員和用戶使用本虛擬校園漫游系統(tǒng)的用例圖，如下圖所示（2）用戶漫游校園的順序圖三、設計1、界面設計原則1）界面要具有一致性2）常用操作要有快捷方式3)提供必要的錯誤處理功能4)提供信息反饋5)允許操作可逆6)設計良好的聯(lián)機幫助7)合理劃分并高效地使用顯示屏幕2、設計模型圖1信息樓的3D模型圖2文科樓的3D模型圖3理科樓的3D模型圖4花臺的3D模型3、系統(tǒng)描述通過VRML制作的虛擬校園是個規(guī)模較大的三維場景,旨在通過網絡展示

7、校園風貌,用戶可以走入虛擬校園中,觀賞校園的自然風貌,領賂校園的生活氛圍。瀏覽者可以利用輸入設備控制自己的視點和視角,對這個虛擬場景進行全方位的瀏覽和交互。4、使用的交互技術本系統(tǒng)做運用的交互技術有(1)定位：確定平面或空間的一個點的坐標。(2)定值：用于設置物體的旋轉角度，縮放比例等。(3)選擇：在某個選擇集中選出一個元素，通過注視，指點或接觸一個對象，使對象成為后續(xù)行為的焦點。(4)幾何約束：用于對圖形的方向，對齊方式等進行規(guī)定和校準。四、界面實現(xiàn)1、用戶可用鍵盤上的前后左右鍵漫游系統(tǒng)，在系

8、統(tǒng)中行進；2、用戶可用鼠標在系統(tǒng)中行進漫游；3、用戶漫游時無法用+、—控制速度；4、用戶可用NetScape瀏覽器自帶的功能鍵實現(xiàn)俯視或仰視建筑（圖5、圖6、圖7）；圖5NetScape瀏覽器自帶的功能鍵（左起第一個是控制視角的）圖6用鍵得到的俯瞰信息樓圖圖7用鍵得到的信息樓仰視圖五、主要源碼設計WRL文件格式是VRML語言編寫程序的文件格式，可用記事本直接打開，以下是信息樓，文科樓和理科樓的3D模型的代碼，其中“#”以后為程序注釋語句。#信息樓代碼開始（xinxilou.wrl）DEFcolT