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基于WEB的虚拟校园设计与实现

作　者: 耿建敏
导　师: 赵合计；范辉
学　校: 山东大学
专　业: 软件工程
关键词: 虚拟校园 三维建模 3D Studio Max Virtools
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


近年来,虚拟现实技术尤其是虚拟漫游技术已经广泛应用于多个领域,如数字城市、虚拟矿井、产品展示、教育训练、建筑设计、室内装潢、游戏开发等等。在分析了国内外虚拟校园系统发展和应用的基础上,以山东工商学院为背景,设计开发了基于Web的虚拟校园漫游系统“虚拟山商”。课题主要研究内容包括三维建模、场景动画、交互控制、粒子系统、多媒体数据库技术,碰撞检测与避免、光照、系统优化等具体技术;实现了校园任意角度的立体显示、在线虚拟漫游等功能;预留了校园信息查询与管理、虚拟多媒体教室等模块的接口。整个系统采用3Ds max8作为主要建模工具,而模型的整合和交互式控制等环节的实现采用Virtools 4.0。根据校园地形特点,研究并实现了不平坦地形的快速建模方法,充分运用了贴图技术。整个系统非常逼真,具有较强的真实感,不仅能够展示校园风景和浓厚的学习、科研氛围,对校园内重要建筑物还进行了简要的文字说明,一目了然,并且具有较快的浏览速度,能够满足在线浏览的要求。

全文目录


摘要  10-11
Abstract  11-12
第1章 绪论  12-17
  1.1 研究背景  12
  1.2 虚拟校园概述、研究现状及前景  12-15
    1.2.1 虚拟校园概述  12-13
    1.2.2 虚拟校园研究现状  13-14
    1.2.3 虚拟校园的发展前景  14-15
  1.3 本课题主要研究内容及研究思路  15-16
  1.4 本文组织结构  16-17
第2章 “虚拟山商”虚拟校园系统设计与分析  17-22
  2.1 设计目标  17
  2.2 结构与功能分析  17-18
  2.3 系统的总体设计  18-20
    2.3.1 虚拟校园漫游子系统的设计  18-20
    2.3.2 信息查询与管理子系统的设计  20
    2.3.3 虚拟多媒体教室子系统的设计  20
  2.4 虚拟山商系统软硬件环境  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第3章 “虚拟山商”虚拟校园系统的三维建模  22-43
  3.1 三维建模理论基础  22-31
    3.1.1 坐标系  22-25
    3.1.2 几何建模法  25-26
    3.1.3 贴图  26-28
    3.1.4 运动建模  28-30
    3.1.5 模型分割  30-31
  3.2 系统建模方法  31-34
    3.2.1 使用 3Ds max建模方法  32-33
    3.2.2 使用 Virtools建模方法  33-34
  3.3 “虚拟山商”系统模型的详细实现  34-42
    3.3.1 背景的设计与安排  34-35
    3.3.2 楼体建模  35-40
    3.3.3 树木与草地建模  40-41
    3.3.4 其他对象建模  41-42
  3.4 模型整合  42
  3.5 本章小结  42-43
第4章 “虚拟山商”虚拟校园系统交互设计与实现  43-77
  4.1 碰撞检测与避免  43-49
    4.1.1 基本概念  43
    4.1.2 碰撞检测算法原理  43-46
    4.1.3 碰撞检测的具体实现  46-48
    4.1.4 在虚拟山商中的应用  48-49
  4.2 物理属性的应用  49-50
  4.3 人工智能  50-52
    4.3.1 基本概念  50-51
    4.3.2 技术实现  51-52
  4.4 角色/对象运动控制  52-53
  4.5 交互式控制与角色同步  53-58
    4.5.1 Virtools基本消息控制机制  54-56
    4.5.2 Virtools高级消息控制  56-57
    4.5.3 在虚拟山商系统中的应用  57-58
  4.6 光照  58-65
    4.6.1 基本概念及原理  58-63
    4.6.2 技术实现  63-64
    4.6.3 在虚拟山商系统中的应用  64-65
  4.7 粒子系统  65-68
    4.7.1 基本概念  65-66
    4.7.2 技术实现  66-67
    4.7.3 虚拟山商系统中下雪效果的制作  67-68
  4.8 可见性检测  68-69
    4.8.1 基于包围体的检测  68
    4.8.2 空间分割  68-69
    4.8.3 网格系统  69
    4.8.4 Portal技术  69
  4.9 系统漫游的实现  69-72
    4.9.1 自动漫游的实现  69-71
    4.9.2 自由漫游的实现  71-72
  4.10 Virtools与数据库接口技术研究  72-73
  4.11 网络访问速度优化  73
  4.12 系统发布与运行  73-76
  4.13 本章小结  76-77
第5章 总结与展望  77-79
参考文献  79-83
致谢  83-84
学位论文评阅及答辩情况表  84

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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