虚拟校园漫游系统的设计与实现

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作为虚拟现实技术(VR)的一个重大分支,虚拟漫游技术在各行各业都发展很快,包括医学、旅游、建筑、游戏和航空航天等。虚拟建筑场景漫游或称建筑场景虚拟漫游是虚拟漫游的一个代表性方面,是虚拟建筑场景建立技术和虚拟漫游技术的结合。前者是基础,后者是系统运行方法。本论文主要研究的相关技术有:虚拟校园漫游系统的场景快速建模、贴图绘制、漫游功能的实现和人机交互的功能的实现等,本人检索并阅读国内外相关资料和文献,研究了现存的虚拟校园漫游技术和三维场景构造技术,并在此基础上选择了以DirectX与C++为基础的架构方案,开发实现虚拟校园漫游系统。本课题建模方案选择3DSMax与DirectX相结合的方法,三维场景的建模是最主要的研究工作,首先使用虚实并用的方法,以构造虚拟场景的流程为线索来创建复杂静态模型,同时考虑到在虚拟场景建模的时候会出现逼真度与显示绘制实时度的不一致性,在设计模型时按照一定的原则进行,在虚拟校园场景构造时达到最优化。其次是实现虚拟校园漫游系统中的各用户和各场景之间的交互功能,这里调用了DirectX中的一个组件—DirectInput,其中的切换场景是移动摄像机来达到切换的效果的。再次,实现虚拟现实的场景的碰撞检测技术,通过调用AABB包围盒实现。最后本课题通过全部研究来设计实现一个虚拟校园漫游系统,采用C++和DirectX相结合的技术,并对系统的效果进行了测试。虚拟校园漫游系统是数字校园建设的基础,它的研究和创建对以后数字校园的建设有重要的现实意义。它是一个三维可视化的、有声有色的仿真校园景观,既可以为学校树立良好的形象,提高学校的知名度,宣传校园文化,还可以作为校园规划的辅助工具,在对校园内部的建筑物、道路、辅助设施进行修建规划时,可以在这个虚拟三维环境中动态交互的对未来校园环境进行全面的审查,为校园规划和设计提供更明确的目标。同时也提高了校园管理的效率和科学化水平,加快校园建设。学校内教学楼、宿舍楼、食堂及实验楼等公共设施众多,有了三维虚拟校园,使新生在入学前就可以全面的了解校园的布局,交互式的查询,可以了解校园的所有信息,为尽快的适应学习生活提供方便;三维虚拟校园不只是对现实校园建筑形状、地理形态的仿真,而是对整个校园及其社会活动和经济活动在网络上的真实再现。
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