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1、通信网络虚拟体验系统中综合布线系统的实现与运用毕业论文目录重庆邮电大学移通学院毕业设计 （论文）任务书 错误! 未定义书签。前 言 0第一章 虚拟现实概述 11.1 虚拟现实技术的概念 11.2 结构特点类型与意义 21.2.1 结构 21.2.2 特点 31.2.3 类型 51.2.4 意义. 101.3 虚拟现实技术发展的历程 101.4 虚拟现实技术研究与应用现状 111.4.1 虚拟现实技术研究领域 111.5 小结 11第二章 虚拟现实技术的实现 122.1 3D MAX 简介及应用 122.1.1 3D MAX 简介. 122.1.2 3D MAX 的应用领域 122.2 3D M
2、AX 在虚拟现实中的应用 132.2.1如何运用3D MAX建模 132.2.2 3D MAX 中材质的应用 142.2.3 3D MAX 的灯光和相机 152.2.4 3D MAX 渲染与烘焙 172.2.5 3D MAX 中图形的导出查看 212.2.6 3D MAX 中的交互制作 212.3 本章小结 22第三章 综合布线系统设计 233.1 综合布线系统简介 233.1.1 综合布线系统发展概况 233.1.2 综合布线系统定义 243.1.3 综合布线系统特点 243.1.4 综合布线系统相关标准 263.2 综合布线系统的基本组成 263.3 综合布线系统的设计要点 263.3.1
3、 总体规划 263.3.2 系统设计 273.4 综合布线系统中各个子系统的设计 273.4.1 终端子系统设计 273.4.2 水平子系统设计 283.4.3 干线（垂直）子系统设计 303.4.4 建筑群子系统设计 313.5 本章小结 . 32第四章 建模 334.1 3ds max 的建模方法 334.2 建模步骤 . 344.3 心得体会 . 394.4 小结 39结论 40致谢 41参考文献 42论文附件 43一、英文原文： . 43二、英文翻译 : . 56三、缩略词表： . 64虚拟现实技术作为一种新的计算机媒体形式，它的技术含量是很高的。目 前国内已经有很多公司和科研机构正在
4、开发虚拟现实项目，但是这些项目大多 为建筑类项目，并且所需要的硬件投资非常厉害，并非一般学校所能承受。虚 拟现实似乎在学校中难以生存。其实综上所述，这项技术完全有可能在教学中 得以实现，关键在于选择合适的虚拟现实软件和技术。计算机技术作为教学的 辅助设施，近年来已经取得了很好的效果。而虚拟现实技术以它极其独特的优 势，完全有可能从根本上取代原有的平面式计算机教学，从而使教育进入一个 全新的形式。网络虚拟现实技术可以为受众提供虚拟的仿真情境，让受众通过对该情境 的操纵、观察和思考来得出合理的结论。可以说，网络虚拟现实能够在很大程 度上激发高水平思维活动，让我们通过反省性的、高水平的思维活动来建构
5、深 层的、灵活的、真正的知识。在远程网络教学的过程中，作为信息通讯技术与 教育相整合的一种趋势，人们越来越强调要综合利用多媒体、网络通讯等新技 术，为学习者创设一种开放的、主动的、发现式的学习环境，发展学生的高级 思维能力和解决问题能力。因而，网络虚拟现实技术可以成为一种有力的建构 性的学习工具。综合布线系统是一种全新的建筑物布线系统，它是对传统布线方式进行彻 底的变革，将建筑物内所有的话音、数据、图像、传感信号及工业过程控制等 所有的弱电系统信号综合在经过统一规划设计的标准配线传输网络内，采用相 同的传输媒介、相同的终端插座等硬件将各个传输网络综合起来，实现传输手 段的合并。本文讲述如何在建
6、筑物模型中进行综合布线仿真及安装通信网络设 备。第一章 虚拟现实概述1.1 虚拟现实技术的概念虚拟现实技术是指采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、 听、触觉等一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界 中的物体进行交互，相互影响，从而产生亲临真实环境的感受和体验。这里， 虚拟环境是指计算机生成的具有色彩鲜明的立体图形，它可以是某一特定现实 世界的真实体现，也可以是纯粹构想的虚拟世界。必要的设备指包括立体头盔 显示器、数据手套、数据衣等穿戴于用户身上的设备和设置于现实环境中的传 感设备(不直接穿戴在身上) 。自然交互是指用日常使用的方式对虚拟环境内的 物体进行操作并得
7、到实时立体反馈，如手的移动、头的移动、人的走动。虚拟现实技术，简单地说是人与计算机所生成的虚拟环境进行交互的技术 手段。众所周知，人在某种境况中的感受，无非是在这种境况中接受了各种感触 信号(视频、音频、温度、气味、软硬冷热、失重感觉信号等等) ，所有这些信 号有机地(包括时间次序、空间位置、信号强弱、彼此间的搭配)组合在一起， 作用在人的感官上，就形成了人的感受。利用各种传感器把人在某种真实境况中所能感受到的各种信号记录下来 (或利用其他手段来产生这些信号) ，并把各种信号的次序、位置、强弱、彼此 间的组合搭配关系制成计算机软件，将这些信号、软件及有关的设备有机地组 合在一起，形成一个系统，
8、这就是虚拟现实系统。因此，虚拟现实技术是一项集成了计算机图形技术、仿真技术、人工智能、 传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新研究成果的尖端科技，是一 种由计算机生成的高技术模拟系统。目前，与虚拟现实相关的内容已经扩大到了与之相关的许多方面，像“人 工现实( Artificial )”、“遥现 (Telepresence) ”、“虚拟环境( Virtual Environment)”、“赛博空间(Cyberspace) ”等，都可以认为是虚拟现实的 不同术语或形式。事实上，虚拟现实技术还应该包括一切与之有关的具有自然模拟、逼真体 验的和谐人机环境，也就是由多维信息所构成的可操控的空间。它
9、的最重要的 目标就是真实的体验和方便自然的人机交互，能够达到或者部分达到这样目标 的系统就称为虚拟现实系统。1.2结构特点类型与意义1.2.1 结构典型的VR系统主要由以下五个模块构成：图1.1 :虚拟现实系统的构成1 检测模块：检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。2反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。3 传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。4 控制模块：对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。5建模模块：获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境
10、。 用户通过传感器装置直接对虚拟环境进行操作，并得到实时三维显示和其 他反馈信息(如触觉、 听觉反馈等)。当系统与外部世界通过传感装置构成反馈 闭环时，在用户的控制下， 用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用。1.2.2 特点从概念上讲，任何一个虚拟现实系统都可以用三个“ I ”来描述其特性， 这 就强调人在虚拟现实环境中的主导作用。1. 沉浸式( Immersion )沉浸式又称侵入式，是指用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样， 被虚拟世界所包围。虚拟现实技术的主要技术特征就是让用户觉得自己是计计 算机系统所创建的虚拟世界中的一部分，使用户由被动的观察者变成主动的参 与者，沉浸于虚
11、拟世界之中，参与虚拟世界的各种活动。虚拟现实的沉浸性来源于对虚拟世界的多感知性，除了我们常见的视觉感 知、听觉感知外，还有力觉感知、触觉感知、运动感知、味觉感知、嗅觉感知、 身体感觉等。从理论上说，虚拟现实系统应该具备人在现今客观世界中具有的 所有感知功能。但鉴于目前科学技术的局限性，在虚拟现实系统中，研究与应 用中较为成熟或相对成熟的主要是视觉沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸、 嗅觉沉浸， 有关味觉等其他的感知技术正在研究之中，还很不成熟。2. 交互性 (Interaction )在虚拟现实系统中，交互性的实现与传统的多媒体技术有所不同，在传统 的多媒体技术中，人机之间的交互工具从计算机发明直到现在
12、，主要是通过键 盘与鼠标进行一维、二维的交互，而虚拟现实系统强调人与虚拟世界之间要以 自然的方式进行交互，如人的走动、头的转动、手的移动等，通过这些，用户 与虚拟现实世界进行交互，并且借助于虚拟现实系统中特殊的硬件设备，以自 然的方式与虚拟世界进行交互，实时产生在真实世界中一样的感知，甚至连用 户本人都意识不到计算机的存在。例如，用户可以用手直接抓取虚拟世界中的 物体，这时手有触摸感，并可以感觉物体的重量，能区分所拿的是石头还是海 绵。虚拟现实技术的交互性具有以下特点：(1) 虚拟环境中人的参与与反馈在虚拟现实系统中，人是一个重要的因素，这是产生一切变化的前提，正 是因为有了人的参与与反馈，才
13、会有虚拟环境中实时交互的各种要求与变化。(2) 人机交互的有效性人与虚拟现实系统之间的交互是基于真实感的虚拟世界，并与人进行自然 的交互，人机交互的有效性是指虚拟场景的真实感，真实感是前提和基础。(3) 人机交互的实时性实时性指虚拟现实系统能快速响应用户的输入。例如头的转动，希望能立 即在所现实的场景中产生相应的变化，并且能得到相应的其他反馈，用手移动 虚拟世界中的一个物体，物体位置会立即发生相应的变化。没有人机交互式的 实时性，虚拟环境就失去了存在的必要性和前提。3. 想象性( Imagination )想象性指虚拟的环境是人想象出来的，同时这种想象体现出设计者相应的 思想，因而可以用来实现
14、一定目标。所以说虚拟现实技术不仅仅是一个媒体或 一个高级用户界面，它同时还可以是为解决工程、医学、军事等方面的问题而 由开发者设计出来的应用软件，通常它以夸大的形式反映设计者的思想，虚拟 现实系统的开发时虚拟现实技术与设计者并行操作，为发挥它们的创造性而设 计的。虚拟现实技术的应用，为人类认识世界提供了一种全新的方法和手段， 可以使人类突破时间与空间， 去经历和体验世界上早已发生或尚未发生的时间； 可以使人类进入宏观或微观世界进行研究和探索；也可以完成那些因为某些限 制难以完成的事情。综上所述，虚拟现实系统具有“沉浸式”、“交互性”、“想象性”，使 参与者能沉浸于虚拟世界之中，并进行交互。所以
15、也有人说，虚拟现实系统是 通过视、听、触觉等信息通道单手刀设计者思想的高级用户界面。虚拟现实系统的设计要达到以下两个目标：第一：要使参与者有“真实”的体验。这种体验就是“沉浸”或“投入”， 即全心地投入，简单地说就是产生在虚拟世界中的幻觉。理想的虚拟环境应达 到用户难以分辨真假的程度，甚至比真的还“真”。这种沉浸感的意义在于可 以使用户集中注意力，为了达到这个目标，就必须具有多感知的能力，理想的 虚拟现实系统应具备人类所具有的一切感知能力，包括视觉、听觉、触觉，甚 至味觉和嗅觉。第二：系统要能提供方便的、丰富的、主要是基于自然技能的人机交互手 段。这些手段使得参与者能够对虚拟环境进行实时的操控，能从虚拟环境中得 到反馈信息，也能使系统了解参与者的关键部位的位置、状态、变形等各种系 统需要知道的数据。 实时性 Shiite 非常重要的，如果在交互时存在较大的延迟， 与人的心理经验不一致，就谈不上以自然技能的交互，也很难获得沉浸感。为 达到这个目标，高速计算和处理就必不可少。交互和沉浸式在任何虚拟现实经历的两个实质性的特征，因此，根据虚拟 现实应用的不同，即沉浸的程度，它
