人機(jī)交互課程設(shè)計(jì)--vrml設(shè)計(jì)-虛擬校園漫游系統(tǒng)

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1、《人機(jī)交互》綜合設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)名稱：人機(jī)交互綜合設(shè)計(jì)選題名稱：VRML設(shè)計(jì)--虛擬校園漫游系統(tǒng)姓名學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：系（院）：設(shè)計(jì)時(shí)間：成績(jī)：指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：簽名：年月日目錄一、概述31、項(xiàng)目背景32、系統(tǒng)簡(jiǎn)介：33、開(kāi)發(fā)環(huán)境：34、主要技術(shù)3二、需求分析41、用戶分析42、用戶設(shè)計(jì)流程43、任務(wù)分析4三、設(shè)計(jì)51、界面設(shè)計(jì)原則52、設(shè)計(jì)模型53、系統(tǒng)描述64、使用的交互技術(shù)6四、界面實(shí)現(xiàn)6五、主要源碼設(shè)計(jì)7六、可用性評(píng)估81、評(píng)估指標(biāo)體系92、具體步驟93、結(jié)果分析10七、結(jié)論101、總結(jié)102、不足之處103、

2、心得體會(huì)10一、概述1、項(xiàng)目背景VRML是一種建模語(yǔ)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(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。VRML定義了一組用以描述三維圖形的對(duì)象,這些對(duì)象稱為節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)被組織成一種分層的結(jié)構(gòu),稱為場(chǎng)景。使用場(chǎng)景圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)建立3D場(chǎng)境。場(chǎng)景圖是一種代表所有3D世界靜態(tài)特征的節(jié)點(diǎn)等級(jí):幾何關(guān)系、質(zhì)材、紋理、幾何轉(zhuǎn)換、光線、視點(diǎn)以及嵌套結(jié)構(gòu)。境界中的對(duì)象及其屬性用節(jié)點(diǎn)描述,節(jié)點(diǎn)按照一定規(guī)則構(gòu)成場(chǎng)景圖,也就是說(shuō),場(chǎng)景圖是境界的內(nèi)部表示。場(chǎng)景圖中的第一類節(jié)點(diǎn)用于從視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)角度表現(xiàn)對(duì)象,它們按

3、照層次體系組織起來(lái),反映了境界的空間結(jié)構(gòu)。另一類節(jié)點(diǎn)參與事件產(chǎn)生和路由機(jī)制,形成路由圖,確定境界隨時(shí)間的推移如何動(dòng)態(tài)變化。VRML用文本信息來(lái)描述三維場(chǎng)景,在Internet上傳輸,然后在本地機(jī)上由VRML瀏覽器解釋生成三維場(chǎng)景。這種工作機(jī)制,避免了在網(wǎng)絡(luò)上直接傳輸圖形文件,把復(fù)雜任務(wù)交給本地機(jī)器,從而減輕了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān),使得在Internet上的三維交互成為可能。VRML的訪問(wèn)方式是基于客戶/服務(wù)器模式,其中服務(wù)器提供VRML文件及支持資源,客戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載希望訪問(wèn)的文件,并通過(guò)本地平臺(tái)上的VRML瀏覽器交互

4、式訪問(wèn)該文件描述的虛擬境界,因?yàn)闉g覽器是本地平臺(tái)提供的,從而實(shí)現(xiàn)了與硬件平臺(tái)的無(wú)關(guān)性。現(xiàn)今，基于VRML的虛擬校園漫游系統(tǒng)已經(jīng)有很多成功案例，如成都電子科技大學(xué)、義烏工商學(xué)院等，都已成功開(kāi)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(jiǎn)介：通過(guò)VRML制作的虛擬校園是個(gè)規(guī)模較大的三維場(chǎng)景,旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)展示校園風(fēng)貌,用戶可以走入虛擬校園中,觀賞校園的自然風(fēng)貌,領(lǐng)賂校園的生活氛圍。瀏覽者可以利用輸入設(shè)備控制自己的視點(diǎn)和視角,對(duì)這個(gè)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行全方位的瀏覽和交互。4、開(kāi)發(fā)環(huán)境：3DMa

5、x，NetScape瀏覽器5、主要技術(shù)：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(méi)有計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，也缺少計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本知識(shí)的用戶，遍布各種年齡層次，文化背景，職業(yè)特征和愛(ài)好等。所以本系統(tǒng)的人機(jī)交互主要體現(xiàn)在鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件。點(diǎn)擊事件為從此角度來(lái)觀看整個(gè)校園。2、用戶設(shè)計(jì)流程（1）用戶的觀察和分析通過(guò)組織一組用戶進(jìn)行討論，以便更了解用戶的理解，想法，態(tài)度和需求。（2）設(shè)計(jì)通過(guò)3DMax軟件制作界面，并加入交互。（3）實(shí)施實(shí)施階段，對(duì)系統(tǒng)原型進(jìn)入最后的調(diào)整。3、任務(wù)分析（1

6、）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(shè)計(jì)1、界面設(shè)計(jì)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(cuò)誤處理功能4)提供信息反饋5)允許操作可逆6)設(shè)計(jì)良好的聯(lián)機(jī)幫助7)合理劃分并高效地使用顯示屏幕2、設(shè)計(jì)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(tái)的3D模型3、系統(tǒng)描述通過(guò)VRML制作的虛擬校園是個(gè)規(guī)模較大的三維場(chǎng)景,旨在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)展示校園風(fēng)貌,用戶可以走入虛擬校園中,觀賞校園的自然風(fēng)貌,領(lǐng)賂校園的生活氛圍。瀏覽者可以

7、利用輸入設(shè)備控制自己的視點(diǎn)和視角,對(duì)這個(gè)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行全方位的瀏覽和交互。4、使用的交互技術(shù)本系統(tǒng)做運(yùn)用的交互技術(shù)有(1)定位：確定平面或空間的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。(2)定值：用于設(shè)置物體的旋轉(zhuǎn)角度，縮放比例等。(3)選擇：在某個(gè)選擇集中選出一個(gè)元素，通過(guò)注視，指點(diǎn)或接觸一個(gè)對(duì)象，使對(duì)象成為后續(xù)行為的焦點(diǎn)。(4)幾何約束：用于對(duì)圖形的方向，對(duì)齊方式等進(jìn)行規(guī)定和校準(zhǔn)。四、界面實(shí)現(xiàn)1、用戶可用鍵盤上的前后左右鍵漫游系統(tǒng)，在系統(tǒng)中行進(jìn)；2、用戶可用鼠標(biāo)在系統(tǒng)中行進(jìn)漫游；3、用戶漫游時(shí)無(wú)法用+、—控制速度；4、用戶可用Net

8、Scape瀏覽器自帶的功能鍵實(shí)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(gè)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(shè)計(jì)WRL文件格式是VRML語(yǔ)言編寫程序的文件格式，可用記事本直接打開(kāi)，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(yǔ)句。#信息樓代碼開(kāi)始（xinxilou.wrl）DEFcolT