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1、,住宅小区三维虚拟漫游系统研发,指导老师：李知菲 学生：黄珊珊 学号：08191105 专业：计算机科学与技术,主要内容包括以下几部分：,选题背景与意义虚拟现实技术概述 开发系统使用的关键技术系统设计详述系统实现流程图系统演示部分效果图总结与展望,选题的背景,随着信息技术的发展和应用的不断深入，信息管理的数字化和实物的虚拟化成为当今信息技术重要的应用领域。本课题主要研究的是运用虚拟现实（Virtual Reality）技术对住宅小区和样板房内场景的简单规划和漫游。该技术的主要优点有： 1. 使参与者处于一个具有身临其境的，具有完善交互作用能力的平台。 2. 能帮助和启发构思的信息环境，使人不仅
2、仅靠听读文字或数字材料获取信息，而是通过与所处环境的交互作用来实现 3. 利用人本身对接触事物的感知和认知能力，以全方位获取各式各样表现形式的信息。,返回,本系统能够使用户通过网页直接体验到立体的、可视化的、有声有色的小区，从而比较真实地模拟现实中的场景，突破了传统三维动画被动观察无法互动的瓶颈，极大的提升房地产开发商的品位和档次，使目标客户获得身临其境的真实感受，更快更准地做出定购决定，大大加快商品销售的速度，也给房地产开发商带来极大的经济效益。,选题意义,返回,虚拟现实技术的概念及特点,虚拟现实技术（Virtual Reality），又称灵境技 术，是20世纪末为科学界和工程界所关注的一种
3、新型信息技术，它融合了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、数字图像处理、网络技术、传感器技术及高度并行的实时计算技术等多个信息技术。该技术的主要优点有：沉浸感、交互性和想像性。 沉浸性：使参与者能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，产生“身临其境”的逼真性。 交互性：使参与者能够在虚拟环境进行实时地操作以获取自己所需的信息。 想象性：参与者并且能够突破空间、时间以及其他客观限制，展开想象感受真实世界中无法亲身经历的体验。,虚拟现实技术的发展现状,我国VR技术研究起步较晚，与国外发达国家相比，还有一定的差距，但现在己引起国家有关部门和科学家们的高度重视，并根据我国的国情，制定了开展VR
4、技术的研究计划。九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把VR列入了研究项目。国内一些重点院校，已积极投入到了这一领域的研究工作。,虚拟现实技术的发展前景,虚拟现实技术的特点，使它可以渗透到我们工作和生活的每个角落，所以虚拟现实技术对人类社会进步和发展的意义是非常大的。虽然这项技术的发展在国内还处于初级阶段，但在未来它在以下几个领域将有广泛的发展前景。1.城市规划 2.航天领域 3.军事领域 4.虚拟房地产推销 5.科学研究 6.教育领域,返回,开发系统使用的关键技术,三维场景的建模技术三维场景的优化技术虚拟现实交互技术,返回,虚拟环境的建模是整个虚拟现实系统建立的基础，主要包
5、括三维视觉建模和三维听觉建模。其中，视觉建模包括几何建模、运动建模、物理建模、对象行为建模等。 本系统采用基于图形图像相结合的场景模型建模方法：采用几何的建模方法制作出场景对象的基本轮廓，然后使用专业的制图软件制作一些纹理较复杂的图片，采用贴图的形式逼真形象地绘制出场景对象，这样既降低了建模的复杂度，同时也可以把真实对象的效果表现出来。,三维场景建模技术,返回,三维场景优化技术,主要运用的技术：1.层次细节技术2.代码重用,返回,层次细节（LOD）技术,对场景中的不同物体的不同部分，采用不同的细节描述方法，在渲染时，如果一个物体离视点比较远，或者这个物体比较小，就可以用较粗的 LOD 模型渲染
6、。反之，如果一个物体离视点比较近，或者物体比较大，就必须用较精细的 LOD 模型来渲染。同样，如果场景中有运动的物体，也可以采用类似的方法，对处于运动速度快和处于运动中的物体，采用较粗的 LOD，而对于静止的物体，采用较细的 LOD。其实现方法如下：(1) 为物体构造一组细节程度不同的模型。(2) 建立模型与视距间的关系约定。,返回,通常在虚拟小区中，会有不少反复出现的物体，如各种房子、树等这些对象中经常会出现形状甚至材质完全相同的，为了减少系统代码的冗余，增加系统运行的流畅度，可以采用DEF / USE的实例引用法进行复制，能较好地避免出现大量重复的代码。,代码重用,返回,虚拟现实交互技术,
7、1.基于传感器的交互 2.使用脚本实现交互 3.使用Collision结点以实现碰撞检测 4.漫游方式的实现：4.1 自动漫游方式4.2 交互漫游方式,返回,基于传感器的交互,VRML语言中提供了多种传感器，用这些感知器可交互控制场景中的物体产生相应的行为动作。包括TouchSensor(触摸传感器)，TimeSensor (时间传感器)，ProximitySensor(接近传感器)等。在系统中实现这一功能的是花园门的开关。（运用TouchSensor和TimeSensor节点测试鼠标触摸事件及指定时间引发事件。）,返回,VRML提供了一个与场景外的程序相结合的节 点，这就是Script节点，
8、可以通过Script节点来控制在VRML中的行为。事实上，Script节点就是利用JavaScript或VRMLScript语言编写的脚本来扩展VRML的功能，它可以创建出新的内插节点和传感结点来驱动和控制这个虚拟空间。 在系统中实现这一功能的是花园门的用鼠标单击第一次门就会打开，当单击第二次时门就会自动关闭。（运用传感器和Script节点相结合）,使用脚本实现交互,返回,本论文主要以虚拟小区场景构造的流程为线索，研究 了建模、优化、VRML语言以及脚本语言的编写等。系统的设计过程为： 采用3Dstudio Max进行虚拟场景对象的建模运用三维 场景的建模技术对一些场景进行优化。 把虚拟场景的
9、建模以wrl格式输出，再导入到VRMLPad中 采用三维场景优化技术对系统总体模型进行整合及优化。在系统优化方面重点研究了基于图形图像结合的建模方式,层次细节技术，碰撞检测等问题。 3. 研究和实现基于VRML传感器VRMLScript对场景中对象行为的交互控制。 4. 最后将文件上载到Web网络服务器，并测试在Web上的运行效果。,系统设计详述,返回,系统实现流程图,返回,返回,系统网页效果图,系统场景室内场景1,系统场景室内场景2,系统场景室外场景1,系统场景室外场景2,花园的门可以随意开关的哦！,总结和展望,虚拟小区漫游系统提供了传统表现方式无法比拟的、崭新的房地产开发商和客户信息交流界面。本课题对虚拟小区漫游系统所涉及的技术问题进行了系统的研究，并在微机平台上实现了一个室内外结合、人机交互的住宅小区实时漫游系统。虽然本课题的的设计，与真正的虚拟小区相比还有很大的差距，这些问题和不足，但希望能够在今后的学习和研究中得到较为理想的解决办法。同时我也相信随着计算机技术的高速发展和设计者的积极参与，虚拟现实技术在虚拟小区场景设计上的应用必将普及和创新性的发展 。,返回,Thank,感谢李知菲老师的耐心指导！感谢答辩组老师的指点！,
