資源描述：
《基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的校園漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的校園漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成功應(yīng)用到高校、工程設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)等各行各業(yè)。對(duì)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字校園漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)做出了系統(tǒng)的分析，重點(diǎn)論述了數(shù)字校園、視景的漫游以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具體探討技術(shù)視線碰撞檢測(cè)的方法。這不僅對(duì)學(xué)校的資源管理具有重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)也對(duì)學(xué)校的宣傳以及日后的發(fā)展帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；校園漫游；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)；分析中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X(2016)07(B)-00虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也被稱為靈境技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要是綜
2、合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)以及人工智能等多種高科技的最新研究成果，使人與計(jì)算機(jī)能夠很好的融為一體，并且能夠給人予一種身臨其境的感覺(jué)。本文從不同方面對(duì)虛擬校園相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。1.數(shù)字校園相關(guān)技術(shù)分析數(shù)字校園即是指數(shù)字信息化的校園，主要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊為核心技術(shù)，以信息的獲取與知識(shí)的共享為重要手段，是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化有機(jī)結(jié)合的新型的、開(kāi)放式的教育環(huán)境。數(shù)字化校園主要包括校園的設(shè)施數(shù)字化、校園的漫游智能化以及可視化等方面的內(nèi)容，同時(shí)也能夠?qū)^(guò)去進(jìn)行反演，從而對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行決策以及對(duì)以后做出有效的預(yù)測(cè)。1.1三維場(chǎng)景的建模原理分析三維
3、場(chǎng)景建模是虛擬校園漫游系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，而一個(gè)虛擬的環(huán)境是否逼真則主要來(lái)自其視景生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量，它將直接影響仿真的效果和相似度，同時(shí)也是直接影響虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)沉浸感的一個(gè)重要因素。1.2建模工具軟件的分析MultigenCreator是一個(gè)系列軟件，主要為開(kāi)發(fā)的一個(gè)實(shí)時(shí)建模以及圖形數(shù)庫(kù)的生產(chǎn)工具，具有強(qiáng)大的多邊形建模和矢量建模等功能，提供了多種專業(yè)選項(xiàng)及插件，能夠較為方便的進(jìn)行實(shí)體模型的建立以及管理工作。Vega主要是為應(yīng)用在實(shí)時(shí)視景仿真以及聲音仿真等領(lǐng)域的世界上較為先進(jìn)的軟件環(huán)境平臺(tái)，對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用，能夠提供便捷的創(chuàng)建、編輯和驅(qū)動(dòng)工具。且性能穩(wěn)
4、定易用，支持多種數(shù)據(jù)調(diào)入，能提供高效的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1.3三維建模相關(guān)技術(shù)分析針對(duì)三維模型來(lái)說(shuō)，主要是涉及到的數(shù)據(jù)包括了數(shù)字化的地圖數(shù)據(jù)以及三維模型尺寸數(shù)據(jù)等，同時(shí)也包括了建筑圖紙以及全校航拍圖來(lái)獲得數(shù)字化的地形數(shù)據(jù)。三維建模最主要的四個(gè)環(huán)節(jié)是：首先，創(chuàng)建物體的層次結(jié)構(gòu)。這是由于具有層次結(jié)構(gòu)的文件比無(wú)層次結(jié)構(gòu)的文件執(zhí)行效率高。具體可將物體和相關(guān)的實(shí)體進(jìn)行組合形成物體組和相關(guān)組，在此基礎(chǔ)之上嵌套建立起物體的層次結(jié)構(gòu)。其次，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化。盡量減少多邊形的數(shù)量是可視化仿真建模的基本原則之一最理想的效果就是用最少的多邊形來(lái)表達(dá)視角上很真實(shí)的模型。第三
5、，植物建模。根據(jù)校園內(nèi)各種植物在所選取的視野范圍內(nèi)的地理位置、生長(zhǎng)密度等特征，可分別采用十字交叉或多十字交叉模型。第四，合理運(yùn)用實(shí)例。當(dāng)數(shù)字校園的場(chǎng)景中相同的某個(gè)實(shí)際物體比較多時(shí)，可通過(guò)引用同一個(gè)實(shí)例的方法來(lái)解決相同幾何體的模型問(wèn)題從而降低模型數(shù)據(jù)的存貯空間。1.視景的漫游分析2.1人機(jī)交互的控制分析在虛擬三維世界之中，漫游的過(guò)程主要是人和計(jì)算機(jī)的交互過(guò)程，因此為了能夠滿足不同漫游方式的需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)漫游引擎的過(guò)程中可以設(shè)置成為手動(dòng)漫游以及自動(dòng)漫游。針對(duì)于手動(dòng)漫游來(lái)說(shuō)，能夠隨時(shí)隨地的控制漫游察建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及設(shè)施。相對(duì)于手動(dòng)漫游來(lái)說(shuō)，自動(dòng)漫游
6、需要為一個(gè)預(yù)先確定下來(lái)的路徑創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)之后則是通過(guò)觀察者應(yīng)用一個(gè)導(dǎo)航器來(lái)穿過(guò)路徑進(jìn)行自動(dòng)的對(duì)運(yùn)動(dòng)做出控制。過(guò)程中的速度以及方向和視/N根據(jù)任意的視角來(lái)觀2.2視線的碰撞檢測(cè)方法分析漫游人員在進(jìn)行漫游的過(guò)程中將會(huì)和地形以及障礙物出現(xiàn)一定的碰撞，Vega雖然能夠?qū)Φ孛媾鲎矙z測(cè)做出相應(yīng)的定義，但是針對(duì)于定義的運(yùn)動(dòng)模型根本無(wú)法能夠起到實(shí)際性的作用，因此，本研究采用技術(shù)視線碰撞檢測(cè)的方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。針對(duì)這種方法來(lái)說(shuō)，主要是空間直線以及空間多邊形的求交問(wèn)題，并且核算的方法也能夠得到兩個(gè)方面的結(jié)果：第一是漫游的過(guò)程中地形以及障礙物所進(jìn)行的碰撞檢測(cè)；第二則是虛擬
7、的實(shí)體選擇以及虛擬場(chǎng)景環(huán)境之中的絕對(duì)坐標(biāo)系如下圖1所表示。作為起點(diǎn)，并且沿著觀察坐標(biāo)系Y軸向著正向進(jìn)行射線，同時(shí)也可以給根據(jù)空間直線的方程式來(lái)對(duì)其進(jìn)行描述。L：X=Rt+E(t彡0)在公式之中，X(X，y，z)主要是為視線上任意點(diǎn)，然而R(xr.yr.zr)則是為射線的方向。然而E(xe，ye,ze)所表示的便是視點(diǎn)射線上起點(diǎn)，t主要是為X點(diǎn)距離視線的距離。在空間平面P的防塵以及其法向量主要是為以下公式所述。Ax+By+Cz+D=0N(A，B，C)主要是為容易求得出來(lái)的攝像以及平面的焦點(diǎn)和視點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離。Nl?N2=Nlx?N2x+Nly?N
8、2y+Nlz?N2z,N?(Rt+E)+D=0，t0=-(N?E+D)/(N?R)，(N?R乒0)。在公式之中，要是射線L和平面P所平行
