（精品）virtools的漫游地圖算法實(shí)現(xiàn)

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1、基于Virtools的漫游地圖算法實(shí)現(xiàn)針對(duì)在VirtoolsDev3.5平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)漫游地圖的各種功能存在實(shí)現(xiàn)算法不完善等問題，給出漫游者前進(jìn)方向?qū)崟r(shí)顯示、漫游者位置實(shí)時(shí)顯示、漫游地圖的縮放和跳轉(zhuǎn)等功能的實(shí)現(xiàn)方法，并制作出3個(gè)自成體系的通用模塊。??在用Virtools制作類似漫游的應(yīng)用中，可以使用這3個(gè)通用模塊快速實(shí)現(xiàn)漫游地圖的4種功能，提高了開發(fā)效率。在漫游者位置實(shí)時(shí)顯示功能算法中使用雙重定位策略和地圖縮放策略，保證了整個(gè)定位顯示畫面的準(zhǔn)確性和流暢性。??漫游地圖在大場(chǎng)景漫游應(yīng)用中是不可或缺的組成部分[1-4]，能顯示漫游者的位置和方向，能實(shí)現(xiàn)漫

2、游者在場(chǎng)景中的跳轉(zhuǎn)等功能。在VirtoolsDev3.5平臺(tái)下還沒有既成的BB(BehaviorBuildingBlock)可以快速實(shí)現(xiàn)漫游地圖的一些基本功能。在開發(fā)時(shí)只能先設(shè)計(jì)出漫游地圖的一些基本功能的實(shí)現(xiàn)算法，再利用VirtoolsDev3.5平臺(tái)已經(jīng)提供的BB編程實(shí)現(xiàn)。目前Virtools平臺(tái)下的漫游地圖算法還存在諸多不足，也沒有提供可以快速實(shí)現(xiàn)這些功能的通用的BG(BehaviorBuildingGraph)模塊。文中在VirtoolsDev3.5平臺(tái)下，分析漫游者前進(jìn)方向?qū)崟r(shí)顯示、漫游者位置實(shí)時(shí)顯示、漫游地圖的縮放和跳轉(zhuǎn)等功能的實(shí)現(xiàn)方法，

3、并制作出3個(gè)自成體系的通用模塊。1　前進(jìn)方向?qū)崟r(shí)顯示模塊??該模塊用一個(gè)2DFrame來指示漫游者的前進(jìn)方向，稱為目標(biāo)2DFrame。它的貼圖由一系列指示方向的小圖片組成，形成一個(gè)按規(guī)則均勻分布可表示角度的子圖片序列。該模塊的目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)漫游者前進(jìn)方向三維向量的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并獲取它在俯視圖中的二維方向向量，實(shí)時(shí)確定用于指示方向的子圖片的序號(hào)，將該子圖片顯示在目標(biāo)2DFrame上。??1.1　算法設(shè)計(jì)??用S和S′分別表示漫游者的自身坐標(biāo)系和Virtools中的世界坐標(biāo)系。如果坐標(biāo)系S中的標(biāo)準(zhǔn)向量i，j和k在坐標(biāo)系中S′分別表示為U′=〈u′xu′yu

4、′z〉T，V′=〈v′xv′yv′z〉T和W′=〈w′xw′yw′z〉T，并且坐標(biāo)系S中的原點(diǎn)O=〈000〉在坐標(biāo)系中的表示為O′=〈xyz〉，那么坐標(biāo)系S到坐標(biāo)系S′的變換矩陣M在齊次坐標(biāo)系下為M=u′xv′xw′xx；u′yv′yw′yy；u′zv′zw′zz；0001。??在Virtools中，一般選擇漫游者自身坐標(biāo)系的z軸正方向?yàn)槠淝斑M(jìn)方向，根據(jù)向量W′的幾何意義可知，漫游者的前進(jìn)方向在世界坐標(biāo)系中的表示即為W′，前進(jìn)方向在俯視圖中的投影向量為：w′俯視圖=〈w′xw′z〉。因?yàn)闊o法直接求取向量w′俯視圖到貼圖中的子圖片的序號(hào)的映射，所以采

5、用先將向量w′俯視圖映射到0°~360°角度值，再將0°~360°角度值轉(zhuǎn)換為子圖片序號(hào)的映射的方法。??令θ=arctanw′zw′x，則y角度=57.3θ，一象限；57.3(π+θ)，二，三象限；57.3(2π+θ)，四象限。??這樣y角度的值域?yàn)?°~360°，它可以精確地表示漫游者的前進(jìn)方向；但是由于指示前進(jìn)方向的子圖片是離散的，并且是不精確的，所以要根據(jù)該漫游應(yīng)用對(duì)方向指示的精確度要求確定子圖片序列，以及確定從y角度到子圖片序號(hào)的映射。子圖片數(shù)量越多，映射越密集，方向指示畫面也越精確、流暢。??1.2　編程實(shí)現(xiàn)??先添加OpBB，指定操作

6、類型為Getworldmatrix，設(shè)置參數(shù)輸入類型為3DEntity，參數(shù)輸出類型為Matrix，設(shè)定參數(shù)輸入端3DEntity為漫游者；再添加參數(shù)操作GetZ，設(shè)置參數(shù)輸入類型為Matrix，輸出類型為Vector，并將GetZ的參數(shù)輸入端連接到OpBB的參數(shù)輸出端，這樣輸出端就得到了變換矩陣M中的向量W′；然后添加參數(shù)操作GetX和GetZ，獲取向量W′中的分量w′x和w′z，最后可以求取57.3θ的值、y角度的值和確定目標(biāo)2DFrame貼圖中的子圖片序號(hào)。??1.3　通用BG模塊??為了實(shí)現(xiàn)BB程序流程的分發(fā)和重用，可以把實(shí)現(xiàn)特定功能的BB

7、集合組合成BG模塊，然后將它導(dǎo)出形成Virtools腳本文件，方便其他用戶導(dǎo)入并使用。在Virtools的Schematic操作頁內(nèi)的BB腳本編輯欄里單擊右鍵，在彈出的快捷菜單欄中選擇DrawGraph，即可將具有特定功能的BB集合組合成一個(gè)BG，然后將那些需要靈活設(shè)置的參數(shù)拖到BG的外邊，形成一個(gè)可以靈活設(shè)置參數(shù)并實(shí)現(xiàn)特定功能的BG模塊。在BG上方單擊右鍵，選擇saveas…，就可以將該BG模塊導(dǎo)出。如果想隱藏其內(nèi)部的BB程序流程，則選中saveas…對(duì)話框左下方的選項(xiàng)Hidescriptrepresentationinschematicview

8、保存即可。2　位置實(shí)時(shí)顯示模塊??該模塊使用3個(gè)2DFrame：(1)地圖顯示框2DFrame，用來限定地圖信息顯示畫面的