三维校园开发与全景校园虚拟漫游VR设计方案
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基于Unity3D的虚拟校园漫游系统设计与开发虚拟校园漫游系统是一种基于虚拟现实技术的校园模拟系统,可以让用户在虚拟环境中体验校园生活。
随着虚拟现实技术的发展和普及,虚拟校园漫游系统在教育领域得到了广泛的应用。
本文将介绍基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的设计与开发。
一、系统需求分析1.功能需求虚拟校园漫游系统的主要功能包括校园地图导航、校园建筑展示、校园活动信息发布等。
用户可以通过系统进行虚拟校园的导航,了解各个建筑的功能和布局,获取校园内的活动信息。
2.性能需求虚拟校园漫游系统对硬件设备的性能要求较高,需要保证在虚拟环境中的流畅性和稳定性。
3.安全需求在虚拟校园漫游系统中,需要保障用户的隐私和安全,避免用户信息被泄露和系统的安全漏洞。
二、系统设计1.系统架构设计虚拟校园漫游系统采用客户端-服务器架构,用户通过客户端与服务器进行交互。
服务器端负责数据存储和处理,客户端负责用户界面展示和交互操作。
2.界面设计虚拟校园漫游系统的界面设计应简洁美观,符合用户的使用习惯。
通过虚拟地图导航、建筑展示等方式,为用户提供一个真实的校园体验。
3.数据库设计系统的数据库设计要考虑到校园地图数据、建筑信息、活动信息等数据的存储和管理,保证系统的数据完整性和一致性。
三、系统开发1.技术选型虚拟校园漫游系统采用Unity3D作为开发工具,结合C#语言进行开发,保证系统的跨平台性和性能。
2.地图建模通过Unity3D的建模工具,可以对校园地图进行建模和优化,保证系统的地图导航功能的准确性和流畅性。
3.建筑展示利用Unity3D的渲染技术和材质设计,对校园建筑进行展示,为用户提供一个真实的视觉体验。
4.信息发布通过服务器端进行活动信息的发布和管理,用户可以通过客户端获取最新的校园活动信息。
四、系统测试系统测试是系统开发的重要环节,通过功能测试、性能测试和安全测试等多种测试手段,保证系统的稳定性和安全性。
五、系统部署系统部署是虚拟校园漫游系统正式上线的环节,需要对系统进行全面的部署和调试,保证系统正常运行。
三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案1. 引言1.1 背景介绍传统的教学模式往往受到时间和空间的限制,学生只能通过课本和图片去了解学校的各个角落。
借助虚拟校园漫游系统,学生可以通过身临其境的方式,实时感受校园的氛围,了解学校的建筑结构、景观规划等方面的信息。
这种沉浸式的学习体验不仅可以提高学生的学习兴趣和参与度,还可以丰富他们的学习体验,促进他们在校园生活中更好地融入和成长。
设计一套基于三维全景技术的虚拟校园漫游系统对于提高教学质量、增强学生学习体验有着重要的意义。
本文将围绕虚拟校园漫游系统的概述、系统架构设计、技术实现方案、用户体验优化以及安全性保障等方面展开讨论,为今后虚拟教育领域的发展提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究意义虚拟校园漫游系统是利用三维全景技术构建的虚拟校园环境,让用户可以通过计算机或移动设备进行校园的虚拟漫游。
这种系统对于学校和学生来说具有重要的研究意义。
虚拟校园漫游系统可以为校园宣传和招生起到积极作用。
通过展示校园的美丽景观、先进设施和优质教学资源,吸引更多学生和家长了解学校并提高学校的知名度和声誉。
虚拟校园漫游系统可以为远程学习和教育提供支持。
学生和教师可以通过系统进行虚拟的学习和教学活动,不受地域限制,提高教学效率和教学质量。
虚拟校园漫游系统可以为校园安全管理提供帮助。
通过系统监控和管理校园的人流和安全设施,及时发现并处理安全隐患,保障师生的生命财产安全。
研究虚拟校园漫游系统具有重要的实践价值和发展前景,可以促进校园教育的创新发展和提升校园管理水平。
2. 正文2.1 虚拟校园漫游系统概述虚拟校园漫游系统是一种基于三维全景技术的校园导览系统,通过虚拟现实技术将校园环境以三维图像的形式呈现给用户,使用户能够在虚拟环境中自由漫游,了解校园的各个区域和建筑物。
这种系统可以极大地提升校园导览的效率和体验,让游客和新生更加快速、直观地了解校园的布局和景点。
虚拟校园漫游系统通常包括地图导航功能、建筑物展示、校园景点介绍等功能模块。
三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案随着科技的不断发展,三维全景技术已经被广泛应用于各个领域,其中包括教育领域。
虚拟校园漫游系统是基于三维全景技术的一种教育创新方式,它可以为学生提供更加生动、直观的学习体验,帮助他们更好地了解和认识校园环境,提高他们的学习兴趣和专注力。
本文将就三维全景技术下的虚拟校园漫游系统的设计方案进行详细探讨,希望能为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考。
一、系统概述虚拟校园漫游系统是指利用三维全景技术,将校园的各个场景、建筑、设施等进行数字化建模,并通过专业的虚拟现实设备,如头戴式VR眼镜、全景摄像头等,实现用户在虚拟环境中的自由漫游。
用户可以通过操作设备来实现在虚拟校园中的自由移动、观察、交互等,从而获得一种身临其境的感觉,加深对校园环境的了解和认识。
二、系统设计1. 数据采集系统设计的第一步是进行校园的数据采集工作。
这包括校园各个场景、建筑、设施的实地拍摄、测绘、建模等工作,通过高清摄像头、三维激光扫描仪等设备来获取真实的校园场景数据,并将这些数据进行数字化处理,生成虚拟校园的三维模型。
2. 虚拟环境建设在数据采集的基础上,需要利用相应的三维建模软件,对采集到的校园数据进行数字化建模和渲染,使其具有逼真的质感和真实的物理特性。
同时还需要进行场景的布局设计、光线效果的调整、材质贴图的设定等工作,以确保虚拟校园的整体环境能够真实地呈现给用户。
3. 功能模块设计针对虚拟校园漫游系统的用户需求,需要设计相应的功能模块,包括导航模块、交互模块、信息展示模块、社交分享模块等。
导航模块可以帮助用户在虚拟校园中快速定位和移动,交互模块可以让用户在虚拟环境中进行操作和互动,信息展示模块可以为用户提供更加全面和深入的校园信息,社交分享模块可以让用户与他人分享自己在虚拟校园中的体验和感受。
4. 兼容性与可扩展性考量在系统设计中需要考虑虚拟校园漫游系统的兼容性和可扩展性,即系统需要能够适配不同的虚拟现实设备,如PC端、移动端、头戴式VR设备等,并且还需要能够支持不同的操作系统和平台,以满足不同用户群体的需求。
继电保护用开关电源的故障分析及改进对策探讨【摘要】本文主要围绕继电保护用开关电源的故障分析及改进对策展开讨论。
在我们介绍了该研究的背景和研究意义。
在我们从继电保护用开关电源的原理入手,分析了常见的故障,并提出了改进对策。
通过技术方案比较和实际案例分析,我们评估了各种改进对策的可行性和效果。
在我们对研究进行了总结与展望,指出了研究的局限性,并提出了未来研究的方向。
本文旨在为继电保护用开关电源的故障诊断和改进提供参考,并对相关领域的研究有所推动。
【关键词】继电保护、开关电源、故障分析、改进对策、技术方案、实际案例分析、局限性、未来研究方向、引言、正文、结论、总结与展望、研究意义。
1. 引言1.1 背景介绍在电力系统中,继电保护是保障电力设备和人员安全的重要组成部分。
而继电保护用开关电源则是继电保护装置正常运行的关键。
在实际运行中,继电保护用开关电源也会出现各种故障问题,影响其正常工作。
对继电保护用开关电源的故障分析和改进对策探讨具有重要意义。
随着电力系统的快速发展和技术的不断进步,对继电保护用开关电源的要求也越来越高。
本文旨在通过对继电保护用开关电源的原理分析、常见故障分析、改进对策探讨、技术方案比较和实际案例分析等内容的探讨,为提高继电保护用开关电源的可靠性和安全性提供参考。
通过本文的研究,有望为电力系统中继电保护装置的稳定运行和保障电力设备的安全提供技术支持,进一步推动电力系统的安全稳定运行和发展。
1.2 研究意义继电保护系统在电力系统中起着至关重要的作用,负责监测和保护电力设备免受各种故障的影响。
而继电保护用开关电源作为继电保护系统中的一个重要组成部分,其稳定可靠的工作对于整个电力系统的安全运行至关重要。
研究继电保护用开关电源的故障分析及改进对策具有重要的意义。
对于目前存在的常见故障进行分析,有助于及时发现和解决开关电源的问题,提高继电保护系统的可靠性和稳定性。
通过改进对策的探讨,可以针对性地优化开关电源的设计和运行方式,从根本上减少故障的发生,提高继电保护系统的性能。
三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案1. 引言1.1 背景介绍背景介绍:随着科技的不断发展,虚拟现实技术在教育领域的应用日益广泛。
传统的校园宣传方式已经不能满足人们对校园环境的好奇和需求,而虚拟校园漫游系统则可以通过三维全景技术为用户提供更为真实、沉浸式的校园体验。
通过这一技术,用户可以在不出门的情况下就可以全方位地了解学校的各个角落,包括校园建筑、教学楼、图书馆、体育场等。
这种虚拟体验不仅可以帮助学生更加直观地选择自己心仪的学校,也可以为校园宣传和招生工作提供更加生动和有吸引力的方式。
设计一个符合用户需求的虚拟校园漫游系统具有重要的意义和价值。
本文将探讨如何利用三维全景技术下的虚拟校园漫游系统来提升用户体验,同时将系统的安全性考虑在内,为校园文化传播和学校形象塑造做出贡献。
1.2 研究意义虚拟校园漫游系统是基于三维全景技术的新型校园信息化应用系统,具有很高的实用价值和推广意义。
虚拟校园漫游系统可以有效提高学生对校园环境的熟悉度和融入感,帮助新生更快地适应校园生活。
通过虚拟校园漫游系统,学生可以方便地了解校园内各类资源的位置和属性,节省了在校园导览和查询信息的时间和精力。
虚拟校园漫游系统还可以为校园教学、管理和服务提供更加便捷、高效的工具和支持,提升学校的整体管理水平和服务质量。
虚拟校园漫游系统的研究和应用不仅对提升学生体验、提高学校管理效率具有积极的意义,同时也有着广阔的商业化前景和社会效益。
【字数:215】1.3 研究目的研究目的旨在通过设计与实现三维全景技术下的虚拟校园漫游系统,为用户提供一个更加直观、真实的校园体验。
通过该系统,用户可以在虚拟环境中自由漫游,了解校园的实际情况和各项设施的布局,从而方便他们在现实生活中更好地适应校园生活。
本研究还旨在探索如何利用三维全景技术来提升用户体验,让用户可以更加方便、快捷地获取所需信息,并且为用户提供更多的交互功能,增强用户参与感和互动体验。
通过系统功能设计和系统安全设计,还可以确保系统的稳定性和安全性,保障用户在虚拟环境中的正常使用。
三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案随着科技的不断发展,三维全景技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
虚拟校园漫游系统是应用三维全景技术的一个重要方向,它可以为学生、教师和家长提供一个真实、直观的校园环境,使他们能够更好地了解学校的情况,并且方便地进行校园导览和相关信息的查找。
本文将对三维全景技术下的虚拟校园漫游系统进行设计方案的详细阐述。
1. 系统概述三维全景技术下的虚拟校园漫游系统,是基于三维数字模型技术,采用虚拟现实技术和交互式技术,通过计算机、传感器等设备,模拟出学校的真实环境,包括校园建筑、植物、道路、车辆等各种元素,形成一个可供用户漫游和交互的虚拟校园环境。
用户可以通过电脑、手机、VR眼镜等终端设备,实现对校园的虚拟漫游,随时随地了解学校的情况。
2. 系统功能(1)校园导览功能:用户可以在虚拟校园中进行导览,了解学校的各个部分、建筑物的分布和风格、周围环境等,同时可以查看各个建筑的详细信息和图片,方便用户快速的了解学校的情况。
(2)周边设施查询功能:系统可以提供校园附近的超市、餐厅、医院、银行等周边设施的查询服务,用户可以通过系统了解附近设施的位置、简介、营业时间等信息。
(3)在线咨询功能:系统可以实现学生、家长、教师的在线咨询功能,用户可以通过系统与学校的老师或工作人员进行在线交流,咨询招生政策、办学情况等相关信息。
(4)校园活动宣传:系统可以发布学校的各种活动信息,如开学典礼、运动会、文艺汇演等,方便用户了解学校的最新动态。
3. 技术实现三维全景技术下的虚拟校园漫游系统的主要技术实现包括:三维数字模型建模技术、虚拟现实技术、交互式技术等。
(1)三维数字模型建模技术:利用摄影测量技术和计算机图形学技术,对校园的建筑、植物、道路等进行数字化建模,形成真实的校园模型。
(2)虚拟现实技术:通过虚拟现实技术,将三维数字模型呈现给用户,实现用户对校园的虚拟漫游体验,使用户身临其境地感受校园的真实情况。
基于Unity3D的虚拟校园漫游系统设计与开发1. 引言1.1 研究背景在当前社会信息化快速发展的背景下,传统的教育模式已经无法满足学生们多样化的学习需求。
虚拟现实技术的快速发展给教育领域带来了前所未有的机遇,为学生们提供了更加丰富、生动、沉浸式的学习体验。
而虚拟校园漫游系统作为虚拟现实技术在教育领域的应用之一,可以为学生们提供一个栩栩如生的校园环境,使他们可以在虚拟环境中进行校园探索、学习交流和互动体验。
随着Unity3D引擎的不断完善和普及,开发基于Unity3D的虚拟校园漫游系统已经成为可能。
通过该系统,学生们可以在虚拟校园中进行虚拟实验、实时互动、实地探索等活动,提高他们的学习积极性和学习成效。
基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的设计与开发具有重要的理论意义和实践价值。
通过对系统的架构设计、虚拟场景设计、用户交互设计、功能模块实现、系统测试与优化等方面的研究与探索,可以为今后虚拟校园漫游系统的进一步完善和发展提供参考与借鉴。
1.2 研究目的研究目的(2000字):本文的研究目的主要是基于Unity3D技术,设计与开发一个虚拟校园漫游系统,以提供一个真实且生动的校园环境,使用户能够通过虚拟现实的方式进行校园导览和体验。
具体目的包括:1. 提供校园导览功能:通过虚拟校园漫游系统,用户可以在虚拟环境中浏览校园内的各个建筑和场所,了解校园的布局和景观,并且可以通过系统提供的导航功能,快速找到目标地点。
2. 提升校园宣传效果:利用虚拟校园漫游系统,学校可以更好地展示校园的风貌和特色,吸引更多学生、家长和游客的关注,提升学校的知名度和美誉度。
3. 提供交互体验:在系统设计中,重点考虑用户体验和交互性,通过虚拟现实技术给用户带来沉浸式的校园体验,让用户感觉仿佛置身于校园之中。
4. 促进校园文化传承:通过虚拟校园漫游系统,可以向用户展示学校的历史、传统和文化,促进校园文化的传承和发展,增强师生和校友之间的联系和认同感。
VR学校园地漫游系统的设计与实现随着虚拟现实(VR)技术的进步和应用,其在教育领域的重要性逐渐凸显。
VR技术可以为同砚提供沉湎式的进修体验,尤其是在学校园地漫游系统的设计与实现方面。
本文将从需求分析、系统设计、功能实现和应用案例等方面,探讨如何设计与实现一款VR学校园地漫游系统。
一、需求分析1.1 教育背景VR学校园地漫游系统是基于虚拟现实技术实现的学校园地导览系统。
当今,越来越多的学校具备学校园地漫游的需求,以提升同砚的学校园地导览体验和教育效果。
1.2 功能需求(1)虚拟地图:系统应提供学校园地的虚拟地图,标注教学楼、图书馆、试验室等主要场所,并提供导航和定位功能。
(2)教育资源:系统应整合丰富的学校园地教育资源,如教学视频、讲座录像、试验室模拟等。
(3)交互功能:系统应具备同砚与场景进行交互的功能,如能够触摸物体、查看详尽信息等。
(4)多媒体展示:系统应支持多媒体的展示,如图片、音频、视频等,以丰富同砚的感官体验。
二、系统设计2.1 架构设计VR学校园地漫游系统的架构设计应包括前端和后端两部分。
前端负责展示虚拟场景和交互功能,后端负责处理用户请求和数据存储。
2.2 前端设计前端设计主要包括用户界面设计和虚拟场景设计。
用户界面设计应简洁明了,便于用户操作。
虚拟场景设计则应依据实际学校园地环境进行模拟,力求真实感。
2.3 后端设计后端设计包括数据管理和交互功能实现。
数据管理负责存储学校园地地图、教育资源和用户数据等,交互功能实现则包括导航、定位、触摸等功能。
三、功能实现3.1 地图实现在系统中,应建立一个虚拟地图,准确标注学校园地重要场所,并提供用户导航和定位的功能。
同时,应思量地图的可扩展性,以便将来学校园地进步时能够准时更新。
3.2 教育资源整合系统应整合学校园地的教育资源,例如教学视频、讲座录像、试验室模拟等。
用户可以通过系统观看相关视频、参与虚拟试验等,提升进修效果。
3.3 交互功能实现系统应提供同砚与虚拟场景进行交互的功能。
基于Unity3D的虚拟校园漫游系统设计与开发虚拟校园漫游系统是一种基于虚拟现实技术的校园模拟系统,可以帮助用户通过计算机仿真的方式体验校园的各种场景和建筑,包括校园内的教学楼、图书馆、实验室、学生宿舍等。
虚拟校园漫游系统可以为学生、教师和游客提供更加直观、生动的校园体验,同时也可以为学校宣传和招生提供便利。
本文将讨论基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的设计与开发。
一、系统设计1. 功能需求虚拟校园漫游系统应当包括以下主要功能:- 校园地图导航:用户可以在地图上选择具体的建筑或场景,并进行导航;- 建筑模拟:系统应当能够对校园内的各种建筑进行模拟,包括建筑外部和内部的展示;- 交互体验:用户可以在虚拟校园内进行交互,比如参观教室、图书馆内检索书籍等;- 信息服务:系统应当提供学校的基本信息、教学计划、学术成果等相关信息。
2. 技术实现系统的技术实现主要基于Unity3D游戏引擎,其中包括以下关键技术点:- 场景建模:使用Unity3D进行场景建模,包括建筑的外部和内部,地形的模拟等; - 用户交互:使用Unity3D的交互功能实现用户在虚拟校园内的操作和交互;- 虚拟现实技术:利用Unity3D支持的虚拟现实技术,实现用户的虚拟体验;- 数据管理:系统需要利用数据库管理学校的相关信息,并通过网络服务向用户提供相关数据。
3. 界面设计虚拟校园漫游系统的界面设计应当简洁、直观,方便用户进行操作和导航。
界面的设计应当包括校园地图、建筑展示、交互按钮等元素,以实现用户对校园的全方位体验。
二、系统开发1. 数据获取与处理系统开发的第一步是获取学校的相关数据,包括校园地图、建筑模型、学术资料等。
这些数据可以通过学校提供的信息系统获取,也可以通过实地测量和模拟获取。
获取到的数据需要进行处理,包括建筑模型的建模、地形的模拟等处理步骤。
2. 场景建模与导航利用Unity3D进行校园场景的模拟和建模,包括建筑的外部和内部,地形的模拟等。
三维校园开发与全景校园虚拟漫游VR设计方案目录前言 (1)第1章虚拟现实技术 (2)§1.1虚拟现实技术的概念 (2)§1.2虚拟现实的特点 (2)1.2.1多感知性(Multi-Sensory) (2)1.2.2 浸没感(Immersion) (2)1.2.3交互性(Interactivity) (2)1.2.4构想性(Imagination) (3)§1.3虚拟现实的关键技术 (3)1.3.1基于动态环境的建模技术 (3)1.3.2应用系统开发工具 (3)§1.4虚拟现实的研究现状 (3)1.4.1国外研究现状 (3)1.4.2中国研究现状 (4)第2章虚拟校园技术 (6)§2.1虚拟校园的基本概念 (6)§2.2虚拟校园的建模方法 (6)2.2.1基于图形的建模与绘制 (6)§2.3全景图的概念 (6)2.3.1全景图的特点 (7)2.3.2 全景图的生成 (7)2.3.3 全景图的公共隐私处理 (8)§2.4虚拟校园的优势 (9)2.4.1 直观的了解校园 (9)2.4.2 方便学生 (9)2.4.3 有利于招生宣传 (9)2.4.4地图便笺功能 (9)2.4.5丰富的应用接口功能 (10)2.4.6校园信息搜索引擎 (10)2.4.7优化领导管理 (10)第3章技术实施说明 (11)§3.1全景图生成制作技术 (11)3.1.1 照片的拼接技术 (11)3.1.2 FLASH技术 (12)3.1.3 利用软件直接制作全景图 (20)第4章校园地图与风景展示 (22)§4.1校园地图立体化导航的意义 (22)§4.2校园地图的实用性研究 (22)§4.4校园风景的展示与地图的结合 (24)§4.4校园导航地图的制作 (26)第5章导航地图上的应用接口 (28)§5.1地图导航中加入商家的展示 (28)§5.2地图导航中加入社区的元素 (28)§5.3地图导航中加入游戏的元素 (28)§5.4说明 (28)结论 (29)参考文献 (30)摘要虚拟现实(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。
使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。
该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
以武汉科技大学中南分校环境为虚拟空间,拍摄教学楼、图书馆、体育馆、宿舍区、道路、树木、花园、亭阁等室外场景生成全景图,实现虚拟校园实景漫游,并为用户提供键盘、鼠标等多种控制手段和人机交互方式。
而整个技术设计中需要解决的三个问题是:全景图的生成、漫游空间的编辑和浏览器的设计.关键词:虚拟现实;圆鱼眼图像;图像拼接;全景漫游;PV3D;FLASH AS3.0前言学校为了展示自身风采,越来越重视宣传,需要一种更为直接的方式宣传自己。
虚拟现实技术应用于学校,就是虚拟校园,能够全方位地展示学校的各种软硬件环境。
本文对全景漫游技术进行了讨论,认为全景漫游技术中需要解决三个问题:全景图的生成、漫游空间的编辑和浏览器的设计。
在对全景漫游技术探讨的基础上采用基于两张圆鱼眼图像的球面全景生成方法生成每个场景的球面全景图,从而实现一个中等复杂程度的、具有一定人机交互能力的校园全景漫游系统。
先进高校整个系统里面,最薄弱的环节就是校园的电子化信息建设,虽然在整体或者局部实现OA自动化,但是对校园信息整体上没有一个立体化、形象化的展示,只能通过基础文字性的网页,加上几张照片,算是对学校的一个展示,这样不但给学校自身形象建设上拖后腿,另一方面也不利于新生和家长对校园环境有一个快速全面的了解,从而去花大量的时间和力气去徒步丈量。
教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了虚拟校园,阐明了虚拟校园的地位和作用。
虚拟校园也是虚拟现实技术在教育培训中最早的具体应用,它由浅至深有三个应用层面,分别适应学校不同程度的需求:简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览基于教学、教务、校园生活,功能相对完整的三维可视化虚拟校园以学员为中心,加入一系列人性化的功能,以虚拟现实技术作为远程教育基础平台,虚拟远程教育、虚拟现实可为高校扩大招生后设置的分校和远程教育教学点提供可移动的电子教学场所,通过交互式远程教学的课程目录和网站,由局域网工具作校园网站的链接,可对各个终端提供开放性的、远距离的持续教育,还可为社会提供新技术和高等职业培训的机会,创造更大的经济效益与社会效益。
随着虚拟现实技术的不断发展和完善,以及硬件设备价格的不断降低,我们相信,虚拟现实技术以其自身强大的教学优势和潜力,将会逐渐受到教育工作者的重视和青睐,最终在教育培训领域广泛应用并发挥其重要作用。
本论文就是研究如何利用现有的计算机技术,将校园平面图或者照片制作成一个立体形式的展示影片,甚至可以实现虚拟校园漫游,包揽校园全景的功能。
通过鱼眼图像原理,抽象到平面照片上,在无缝拼接的画面上实现定点旋转展示,也是对FLASH AS语言的一个更加深入的了解,利用PV3D基础类,实现强大的虚拟校园漫游成果。
第1章虚拟现实技术§1.1虚拟现实技术的概念虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。
而“虚拟”是指用计算机生成的意思。
因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。
从本质上来说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户的操作。
根据虚拟现实技术所应用的对象不同,其作用可表现为不同的形式,例如将某种概念设计或构思可视化和可操作化,实现逼真的遥控现场效果,达到任意复杂环境下的廉价模拟训练目的等。
§1.2虚拟现实的特点1.2.1多感知性(Multi-Sensory)所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。
理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。
由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。
1.2.2 浸没感(Immersion)浸没感又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。
理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。
1.2.3交互性(Interactivity)用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。
例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。
1.2.4构想性(Imagination)强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。
一般来说,一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。
这里,虚拟环境处理器是VR系统的心脏,完成虚拟世界的产生和处理功能。
输入设备给VR系统提供来自用户的输入,并允许用户在虚拟环境中改变自己的位置、视线方向和视野,也允许改变虚拟环境中虚拟物体的位置和方向。
而输出设备是由VR系统把虚拟环境综合产生的各种感官信息输出给用户,使用户产生一种身临其境的逼真感。
§1.3虚拟现实的关键技术1.3.1基于动态环境的建模技术虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。
动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。
三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境),而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。
1.3.2应用系统开发工具虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象力和创造力。
选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。
为了达到这一目的,必须研究虚拟现实的开发工具。
例如,虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。
现在目前流行的ISB(Internet Space BuiIder)和ISA(Internet Scene Assemble)2款开发软件§1.4虚拟现实的研究现状1.4.1国外研究现状美国作为VR技术的发源地,其研究水平基本上就代表国际VR发展的水平。
近年来,虚拟现实在美国航空航天和军事领域的若干成功应用所获得的巨大经济效益和社会效益,促使美国政府进一步加大了对虚拟现实技术研究的支持力度。
在美国虚拟现实在以下三个方面发挥重大作用:(1)武器系统性能评价;(2)武器操纵训练;(3)指挥大规模军事演习。
虚拟现实的应用将大幅度降低以上三者所需的费用,极大地提高效益,并消除意外伤亡事故。
在军事领域,美国的主要研究单位为:美国空军技术研究所(Air Force Institute of Technology)主要研究人类因素的检测、计算机图形学以及与大规模分布综合环境应用有关的人机交互问题,尤其对那些培养实际操作人员的环境感兴趣。