基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统
摘要针对当前全景漫游系统存在的问题，自主研发一种基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统。该系统利用先进的网络、数据库技术，提出一系列改进算法，建立动态数据模块，并对数据流程图中的各个模块进行描述；利用HTML5框架上开源的WebGL库文件，构建Ajax模式下的MVC设计模型；借助SqlServer 数据库，增加后台管理平台，从而能对本系统不断更新、维护。
关键词全景漫游；动态数据模块；MVC设计模型；SqlServer数据库
近年来，虚拟现实技术一直是计算机应用领域的研究热点，其特点是利用计算机多媒体技术系统中创建真实世界的仿真环境，通过计算机的硬件设备来模拟人体的视觉、听觉、味觉和触觉等真实感知，使参与者在其中产生与在真实环境中相同或相似的体验。根据人体的生理特点，在各种感知中视觉感知占80%，因此在虚拟现实技术的研究中，视觉的模拟占有十分重要的地位。
1 研究背景
基于视觉的虚拟现实技术主要分为两种：一种是基于三维几何模型建模技术（VRM），另一种是基于图像的全景绘制技术（IBR）。VRM在实时绘制时显然计算量大、制作周期长，再加上互联网网速的延迟，以及计算机本身硬件条件的限制，显得无能为力。IBR提供了较好的方法来解决这些难题，利用真实场景的图像作为虚拟场景的表示形式，真实地再现了真实场景的视觉信息，生成的场景视图的质量远远优于VRM。
目前，国内许多全景数字史馆建设往往采用特制的软件来实现，比较常用的国外软件有MGI photo suite、Pano2VR、Panorama Maker、Virtools、Ulead Cool 360等，国内也有一些比较好的全景处理软件，比如杰图的“造景师”、彩影以及中视典的vrp系列软件。
虽然直接使用商业软件能够比较简单、快速地制作出基于IBR的360全景，但是它们没有考虑现实情况中不断增长、实时更新的动态性问题。所以，本项目自主研发一种基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统。
2 关键技术
全景漫游技术可以实现网络上的虚拟场景漫游，因其具有良好的交互性、沉浸性而受到众多用户的青睐。传统漫游技术如VRML、QuickTime、Flash等大多存在标准不一、插件依赖、封闭性、集成性差等问题，新兴的基于HTML5的全景漫游方案可以对以上问题进行缓解。
2.1 基于HTML5的全景漫游技术的实现原理
Scientific Journal of Information Engineering June 2013, Volume 3, Issue 3, PP.50-55 Design of 3D Virtual Campus Roaming System Hongyan Yang, Zhuo Shi, Yanru Zhong# College of Computer science and engineer, Guilin University of Electronic Technology, Guilin Guangxi 541004, China #Email: rosezhong@https://www.doczj.com/doc/0611535798.html, Abstract With the growing sophistication of virtual reality technology, 3D virtual campus roaming system as effective platform for school propaganda outside, the campus planning and management decision will provide a strongly support. Taking the campus of Guilin University of Electronic Technology as prototype, combing with the software of 3Ds Max and using VR-Platorm development platform connections with the backend database and virtual building and live Imaging shooting, a real-time roaming system of virtual campus has been designed and implemented. In this paper, the main aim is to explore a new idea for digital campus construction. Keywords: Virtual Reality; VR-Platform; Digital Campus 三维虚拟校园漫游系统设计* 杨宏艳，史卓，钟艳如 桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西桂林 541004 摘要：随着虚拟技术的日益成熟，三维虚拟校园漫游系统作为学校对外宣传的有效平台是数字化校园建设的核心。以桂林电子科技大学东校区为例，结合三维仿真技术3DS max实现了虚拟校园的三维模型。运用VR-Platorm开发引擎，结合SQL Server数据库连接设计并实现了三维虚拟校园漫游系统。实现了自主漫游、按目的地自动生成漫游路径、定位鸟瞰等功能。实验结果表明：经过改进的场景优化技术，系统在普通PC机上运行稳定、流畅、高效。 关键词：虚拟现实；VR-Platform；数字校园 引言 20世纪80年代美国人Jaron Lanier首次正式提出了虚拟现实[1](Virtual Reality)概念。自此，这种利用计算机模拟虚拟世界，提供用户身临其境的视觉、听觉、触觉的感官模拟技术，因其具有感知性、沉浸性、交互性和构想性的特点，如今已广泛应用于城市规划、文物保护、交通模拟、虚拟现实游戏及远程教育等领域。“虚拟校园”是随因特网、虚拟现实技术、网络虚拟小区等的发展而产生，是基于现实校园对三维景观和教学环境数字化模拟的产物。数字化校园虚拟漫游系统是数字校园建设计划的核心平台。当前浙大率先开发展示了虚拟校园之后，国内众多高校如清华、南京大学、北航、香港中文大学等高等院校纷纷建立自己的虚拟校园[2-3] 。 通常，三维虚拟校园开发的主要方法是用ArcGis，SuperMap和其它具有三维功能的软件进行二次开发。但这些方法明显的缺点是对开发者的编程水平要求较高，建模代码太长，开发系统不能独立于运行环境。考虑到以上情况，本文选择VR-Platform为开发环境，提出了一种简单实现虚拟校园的方法。这种方法一方面能利用专业的建模工具3DS MAX软件很快实现三维场景模型的建立。另一方面，通过运用VRP引擎高效的模块化的编程能力，能够进行实时渲染和交互控制，减少了建模时间加速了系统开发的进程。另 *本文受国家自然科学基金（NO.50865003）和广西科学制造系统和先进制造技术开放基金资助（No.K090014）以及新世纪广西高等教育教改工程项目（No. 2011JGB048）“以工程应用能力为导向的数字媒体技术人才培养模式的探索与实践”基金资助。
一、意义 三维全景虚拟漫游技术的核心是通过计算机产生一种如同“身临其境”的具有动态、声 像功能的三维空间环境，而且使操作者能够进入该环境，直接观测和参与该环境中事物的变 化与相互作用。因此，将三维全景虚拟漫游技术应用于航天仿真研究，不但可以使得该领域 内的计算机仿真方法得到完善与发展，而且也将大大提高设计与试验的逼真性、实效性和经 济性，具体表现在如下几个方面： 1.人-机界面具有三维立体感，人融于系统，人机浑然一体。以座舱仪表布局为例，原 则上应把最重要且经常查看的仪表放在仪表板中心区域，次重要的仪表放在中心区域以外的 地方。这样能减少航天员的眼动次数，降低负荷，同时也让其注意力落在重要仪表上。但究 竟哪块仪表放在哪个精确的位置，以及相对距离是否合适，只有通过实验确定。因此利用 R 作 为工具设计出相应具有立体感、逼真性高的排列组合方案，再逐个进行试验，使被试处于其中，仿佛置身于真实的载人航天器座舱仪表板面前，就能达到理想客观的实验效果。 2.继承了现有计算机仿真技术的优点，具有高度的灵活性。因为它仅需通过修改软件中 视景图像有关参数的设置，就可模拟现实世界中物理参数的改变，这样，随着任务的变化， 已有的软件再经修改即可满意新任务的要求，所以十分灵活、方便。 3.突破环境限制。现有航天仿真的计算机系统体现不了空间失重环境，而建立三维全景 虚拟漫游系统，通过虚拟的景象和声响就可以使被试处于太空飞行中实际的载人航天器座舱中，据此展开的相应试验研究具有实际意义。 4.节省研究经费。改用真实的航天器进行相应的试验研究是不可能实现的，因为耗资巨大，经费条件不允许。而采用三维全景虚拟游技术，由于其研制周期较短，设计修改和改型 仅通过软件修改实现，可重复使用，设备损耗低，这样可大大节省经费投入。 二、研究现状 1965年，美国麻省理工学院的科学家设计了一种头盔显示器，通过传感器和计算机仿真 环境的相互作用，可以感觉到自己在几何图形中的移动，产生身临其境的感触感染，由此诞 生了一种新的仿真手段三维全景虚拟游技术。但由于其研制的头盔显示器性能较差，价格昂贵，很长时间内该项技术得不到应用。随着计算机图形学的发展，80年代中期，美国艾姆斯 航天研究中心利用流行的液晶显示电视和其它设备开始研究低成本的三维全景虚拟游系统， 这对于三维全景虚拟漫游技术的软、硬件研制发展推动很大。到了90年代，该项技术受到广 泛关注并向实用迈进。例如美国马歇尔空间飞行中心研制载人航天器的 R座舱，指导座舱布 局设计并训练航天员熟悉航天器的舱内布局、界面和位置关系，演练飞行程序。目前，美国 各大航天中心已广泛地应用 R技术开展相应领域内的研究工作。在 R技术传入我国后，除几 所院校建立一些初步的 R系统模型外，尚无在航天仿真领域展开此项技术的应用研究。 一般而言，三维全景虚拟漫游系统具有两大特点：可以从数据空间向外观察和被试可以 沉醉到数据空间中。它是通过对研究对象的模型进行计算机仿真，由计算机结果去控制虚拟 一
三维全景技术的优势 全景技术是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术。它给人们带来全新的真实现场感和交互式的感受。它可广泛应用于三维电子商务，如在线的房地产楼盘展示、虚拟旅游、虚拟教育等领域。我们采用鱼眼镜头拍摄的照片视角可达到180度, 在1米的距离以上，景深可达无限远；可使被摄体在画面中显示出非常鲜明的纵深效果，再利用软件专业合成处理，发布为3D全景文件，所显示场景即为真实场景,与传统的虚拟现实相比更具真实感, 更为经济;控制面板工具条,使普通用户操作更为简便。三维全景图像源自对真实场景的摄影捕捉，真实感强烈。我们运用专业的拍摄器材和专业的摄影技术，可以把现场给人的整体印象和每个环境的细节全面的记录下来。所以，制作出的三维全景才会非常的生动和真实。 一、信息传播面广 1）大众化电脑均能作为播放终端。 2）任何普通的家用电脑均可流畅浏览观看。无需专门工作站。 3）对于网络推广没有任何技术阻碍。 二、浏览更透彻的高清晰度全屏模式 如何达到最佳的展示效果，我们认为临场感（置身现场的感觉）直接影响到观众的兴趣、注意力、参与度、接受信息程度，所以我们致力于打造亲临现场的临场效果。 一般在网络上只能看到小尺寸的vr场景，我们不但解决了宽频尺寸的限制，更特别的是可以任意放大看到更多的细节，追求更好的重现临场的感受。 现在经过不断的开发改良，我们在保证播放速度和窗口大小的条件下，比同行所提供的图片具有更高的清晰度和分辨率。窗口更可最大达到1024×768（全
屏）。在360 度的全屏模式下观看，就像把真实的场景搬到了客户面前。 360全景应用领域 ●旅游景点虚拟导览展示 高清晰度全景三维展示景区的优美环境，给观众一个身临其景的体验，结合景区游览图导览，可以让观众自由穿梭于各景点之间，是旅游景区、旅游产品宣传推广的最佳创新手法。虚拟导览展示可以用来制作风景区的介绍光盘，名片光盘，旅游纪念品等。 ●酒店网上三维全景虚拟展示应用 在互联网订房已经普及的时代，在网站上用全景展示酒店宾馆的各种餐饮和住宿设施，是吸引顾客的好办法。利用网络，远程虚拟浏览宾馆的外型，大厅，客房，会议厅等各项服务场所，展现宾馆舒适的环境，给客户以实在感受，促进客户预定客房。在酒店大堂提供客房的全景展示，再也不用麻烦客户在各个房间会场穿梭，就能观看各房间的真实场景，更方便客户确认和挑选客房。进而提高效率，用户体验更胜一筹。 ●房产三维全景虚拟展示应用 房产开发销售公司可以利用虚拟全景浏览技术，展示楼盘的外观，房屋的结构，布局，室内设计，置于网络终端，购房者在家中通过网络即可仔细查看房屋的各个方面，提高潜在客户购买欲望。可以将虚拟全景制作成多媒体光盘赠送给看房者，带回家与更多的人分享，增加客户忠诚度，做更精准有效的传播；可以制作成触摸屏或者大屏幕现场演示，给购房者提供方便，节省交易时间和成本；在房交会现场用全景展示更能技高一筹先声夺人；如果是多期开发，将已有的成品小区做成全景漫游，对于开发者而言是对已有产品一种数字化整理归档，对于消费者而言，可以增加信任感，促进后期购买欲望。——高性价比的房产广告宣传新选择的！ ●公司企业展示宣传 公司企业招商引资、业务洽谈、人才交流等时机场合采用全景展示能宣传企业公司的环境和规模；洽谈对象、客户不是简单地通过零碎照片或效果图做出决定，也不需要逐行逐字地研究企业公司的宣传文字，新奇的全景展示更加彰显公司的实力和魅力。 ●商业展示空间展示宣传 有了三维全景虚拟展示，商城、家居建材、公司产品陈列厅，专卖店，旗舰店等相关空间的展示就不再有时间，地点的限制，三维全景虚拟使得参观变得更
学院 : 信息与电子工程学院 专业 : 教育技术学___ 班级 : __ A2_____ 学号 : ___ 学生姓名: _____ 指导教师: _____ 论文题目：虚拟校园漫游系统的设计与开发
承诺书 我谨在此郑重承诺： 本毕业设计（论文）是本人在指导老师指导下，独立撰写完成的。凡涉及他人观点和材料，均依著作规范作了注释。如有抄袭或其他违反知识产权的情况，我愿接受学校处分。 承诺人（签名）：
摘要 虚拟校园是基于地理信息技术、虚拟现实技术和计算机网络技术等高新技术，将校园地理信息和其他校园信息相结合，以虚拟现实场景界面实现校园景观及信息的浏览查询，并可上载到计算机网络和提供远程用户访问。虚拟校园提供了校园景观及设施最直观的表现形式，方便了用户对校园信息的访问，促进了大学的建设和远程教学的发展。建立简单易行的现实感强的虚拟校园漫游便成为对大学校园虚拟化的目标。而VRML和3D MAX等相关软件也为虚拟校园提供了技术上的支持。 本文的研究目的是设计并开发一个虚拟校园漫游系统，作者通过阅读大量国内外相关文献资料，深入地研究了虚拟现实技术和现有构造三维场景的语言，在此基础上，确定了基于VRML及浏览器插件技术的虚拟现实系统架构方案。 首先，以虚拟场景构造的流程为线索，采用3Dstudio Max和VRMLPad实现虚拟场景对象的建模；针对建筑物建模的复杂度和真实感问题，提出了建筑物二次建模方法； 其次，探讨了虚拟校园场景的交互。在此基础上实现了视点控制和动画交互。 第三，在系统设计开发的末尾阶段，讨论对虚拟校园漫游系统的优化方法。通过碰撞检测、层次细节技术、纹理映射等技术方法优化系统。 除此之外，还探讨了系统的整体构架、系统的开发流程、模型纹理贴图以及纹理贴图对场景外观的巨大作用。最后综合以上研究工作，设计并实现了一个基于VRML技术的虚拟校园系统。 关键词：虚拟校园、虚拟现实（VR）、漫游、建模、纹理贴图、交互设计
基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统 摘要针对当前全景漫游系统存在的问题，自主研发一种基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统。该系统利用先进的网络、数据库技术，提出一系列改进算法，建立动态数据模块，并对数据流程图中的各个模块进行描述；利用HTML5框架上开源的WebGL库文件，构建Ajax模式下的MVC设计模型；借助SqlServer 数据库，增加后台管理平台，从而能对本系统不断更新、维护。 关键词全景漫游；动态数据模块；MVC设计模型；SqlServer数据库 近年来，虚拟现实技术一直是计算机应用领域的研究热点，其特点是利用计算机多媒体技术系统中创建真实世界的仿真环境，通过计算机的硬件设备来模拟人体的视觉、听觉、味觉和触觉等真实感知，使参与者在其中产生与在真实环境中相同或相似的体验。根据人体的生理特点，在各种感知中视觉感知占80%，因此在虚拟现实技术的研究中，视觉的模拟占有十分重要的地位。 1 研究背景 基于视觉的虚拟现实技术主要分为两种：一种是基于三维几何模型建模技术（VRM），另一种是基于图像的全景绘制技术（IBR）。VRM在实时绘制时显然计算量大、制作周期长，再加上互联网网速的延迟，以及计算机本身硬件条件的限制，显得无能为力。IBR提供了较好的方法来解决这些难题，利用真实场景的图像作为虚拟场景的表示形式，真实地再现了真实场景的视觉信息，生成的场景视图的质量远远优于VRM。 目前，国内许多全景数字史馆建设往往采用特制的软件来实现，比较常用的国外软件有MGI photo suite、Pano2VR、Panorama Maker、Virtools、Ulead Cool 360等，国内也有一些比较好的全景处理软件，比如杰图的“造景师”、彩影以及中视典的vrp系列软件。 虽然直接使用商业软件能够比较简单、快速地制作出基于IBR的360全景，但是它们没有考虑现实情况中不断增长、实时更新的动态性问题。所以，本项目自主研发一种基于三维全景技术的动态虚拟漫游系统。 2 关键技术 全景漫游技术可以实现网络上的虚拟场景漫游，因其具有良好的交互性、沉浸性而受到众多用户的青睐。传统漫游技术如VRML、QuickTime、Flash等大多存在标准不一、插件依赖、封闭性、集成性差等问题，新兴的基于HTML5的全景漫游方案可以对以上问题进行缓解。 2.1 基于HTML5的全景漫游技术的实现原理
华为交换机虚拟化（CSS) 解决方案 陕西西华科创软件技术有限公司 2016年4月1
目录 一、概述 (3) 二、当前网络架构的问题 (3) 三、虚拟化的优点 (4) 四、组建方式 (5) 三、集群卡方式集群线缆的连接 (5) 四、业务口方式的线缆连接 (6) 五、集群建立 (7) 1. 集群的管理和维护 (8) 2. 配置文件的备份与恢复 (8) 3. 单框配置继承的说明 (8) 4. 集群分裂 (8) 5. 双主检测 (9) 六、产品介绍 (10) 1.产品型号和外观： (14) 2.解决方案应用 (20)
一、概述 介绍 虚拟化技术是当前企业IT技术领域的关注焦点，采用虚拟化来优化IT架构，提升IT 系统运行效率是当前技术发展的方向。 对于服务器或应用的虚拟化架构，IT行业相对比较熟悉：在服务器上采用虚拟化软件运行多台虚拟机(VM---Virtual Machine)，以提升物理资源利用效率，可视为1:N的虚拟化；另一方面，将多台物理服务器整合起来，对外提供更为强大的处理性能(如负载均衡集群)，可视为N:1的虚拟化。 对于基础网络来说，虚拟化技术也有相同的体现：在一套物理网络上采用VPN或VRF 技术划分出多个相互隔离的逻辑网络，是1:N的虚拟化；将多个物理网络设备整合成一台逻辑设备，简化网络架构，是N:1虚拟化。华为虚拟化技术CSS属于N:1整合型虚拟化技术范畴。CSS是Cluster Switch System的简称，又被称为集群交换机系统（简称为CSS），是将2台交换机通过特定的集群线缆链接起来，对外呈现为一台逻辑交换机，用以提升网络的可靠性及转发能力。 二、当前网络架构的问题 网络是支撑企业IT正常运营和发展的基础动脉，因此网络的正常运行对企业提供上层业务持续性访问至关重要。在传统网络规划与设计中，为保证网络的可靠性、故障自愈性，均需要考虑各种冗余设计，如网络冗余节点、冗余链路等。 图1 传统冗余网络架构 为解决冗余网络设计中的环路问题，在网络规划与部署中需提供复杂的协议组合设计，如生成树协议STP(Spanning Tree Protocol)与第一跳冗余网关协议(FHGR: First Hop Redundant Gateway ，VRRP)的配合，图1所示。 此种网络方案基于标准化技术实现，应用非常广泛，但是由于网络发生故障时环路状态难以控制和定位，同时如果配置不当易引起广播风暴影响整个网络业务。而且，随着IT规模扩展，网络架构越来越复杂，不仅难于支撑上层应用的长远发展，同时带来网络运维过程中更多的问题，导致基础网络难以持续升级的尴尬局面。
Krpano功能介绍 Krpano的所有标签如下： Crop属性的四个值：0 、0、50、50，表示在加载的图片的0，0位置起，宽50高50裁切出一个图片，供当前使用。也就是说，可以把好几个图标整合在一张图片上，使用时，调用Crop脚本函数，提供要切割的起始坐标，要切割图片的宽高。 parent属性设置插件的父插件名称 Krpano viewer的功能是十分强大和复杂的．本文只介绍系统所用到的几个比较重要的标签=、校园全景漫游的具体实现 2．1、将krpano viewer嵌入html网页 Krpa~o Viewer提供了swfkrpano．is脚本使用它可以很方
便地将krpano viewer嵌入html网页．其使用方法如下： 首先引人脚本文件：