基于VR全景技术的三维校园漫游系统场景搭建

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。

基于Unity 3D的校园全景漫游系统的实现虚拟现实技术是当今计算机科学研究的一个热点，将虚拟现实技术引入“智慧校园”的研究，可以提升智慧校园的体验，并为学校规划和合理应用“智慧校园”提供一种新的支持手段。

本项目构建的虚拟校园漫游系统，具有校园的三维立体展示功能，并通过交互式查询和信息延伸展示、校园导航、校园信息管理等，提升了信息交互体验，是学校信息资产三维可视化的一个重要实践。

标签：全景漫游; 智慧校园; Unity 3d0.引言VR/AR技术是继计算机、互联网与移动互联网之后的又一个信息产业领域的潮流，是在技术突破后的又一个新应用场景，VR/AR技术融合了计算机仿真技术、计算机3D图形技术、显示技术等多种新技术手段，在三维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户具有身临其境的沉浸感受，虚拟现实（增强现实）技术在2019年获得爆发式发展，特别是在当前疫情状况下，很多传统项目都移植到网上，各种VR/AR软件工程师需求量暴涨1400%以上，而随着5G技术的发展，阻碍虚拟现实技术发展的网络瓶颈得到突破，各种虚拟场景漫游项目找到现实应用场景，在此基础上，开发校园全景漫游系统，就具有了现实意义。

Unity 3D是虚拟现实和增强现实（VR/AR）开发重要的一种开发引擎，它具有完善的技术和丰富的个性化功能，具有跨平台的部署能力，能兼顾在PC端、苹果端、网页端、手机端和VR眼镜等平台进行项目发布和部署，从而降低了项目开发人员的要求，可以是一次开发多端使用。

Unity具有丰富的插件，例如地形插件Gaia可以快速完成高精度地形外貌制作，Playmaker插件可以提供无代码开发等功能，通过成熟插件进行开发，能加快项目开发进度，提升项目开发质量。

本项目以校园全景漫游为研究对象，在完成部分DEMO案例项目的基础上，实现了基于Unity的校园3D全境漫游，并获江苏省大学生创新创业项目省级立项。

1.项目背景学校已建立有比较完善的信息化校园网络系统，并在此基础上建设有智慧校园，期中为提升学校形象，方便对外宣传学校的情况，提供有大量的校园内教学楼、宿舍楼、食堂及实验楼等场馆的场地图片，但由于是照片形式，阅览者只能获得片面的信息，没有全局概念。

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。

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。

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VR技术的虚拟校园漫游系统设计与关键技术研究随着虚拟现实（VR）技术的快速发展，其在教育领域中的应用也愈发广泛。

虚拟校园漫游系统是一种基于VR技术的教育应用系统，它能够将学生带入到一个虚拟的校园环境中，让他们通过图像、声音等多种媒体形式，全方位地体验校园生活，从而增强学生对学校环境和学习资源的了解和认知。

1. VR场景建模：需要通过三维建模技术创建一个逼真的虚拟校园环境，包括教学楼、操场、图书馆等各种校园场景。

在建模过程中，需要考虑到场景的细节，如光照、纹理等，以提高虚拟场景的真实感。

2. 虚拟导游系统：为了让用户能够自由地在虚拟校园中漫游，需要设计一个虚拟导游系统。

这个系统可以根据用户的需求，为其提供导航和引导功能，指引用户到达目标地点，并解释该地点的相关信息。

3. 多感官交互技术：为了提供更加真实的体验，系统需要通过多种感官交互技术与用户进行互动。

用户可以通过VR头显来观看虚拟场景，通过耳机来听取真实的声音，通过手柄来与虚拟环境进行交互等。

4. 虚拟人物动画技术：为了给系统增加更多的互动性，可以设计一些虚拟人物，用于与用户进行对话和交流。

这就需要使用虚拟人物动画技术，使虚拟人物能够根据用户的指令做出相应的动作和表情。

5. 虚拟校园资源管理：虚拟校园中可能涉及到大量的教育资源，如教学材料、课程视频等。

为了便于用户获取和管理这些资源，需要设计一个虚拟校园资源管理系统。

这个系统可以帮助用户快速找到所需资源，并进行在线播放和下载。

基于VR技术的虚拟校园漫游系统设计与关键技术研究是一个复杂的工作，需要涉及到场景建模、虚拟导游系统、多感官交互技术、虚拟人物动画技术和虚拟校园资源管理等多个方面。

只有充分发挥这些关键技术的作用，才能够设计出一个功能完善、体验良好的虚拟校园漫游系统，为用户提供更好的教育体验。

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。

第13期2023年7月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.14July,2023作者简介:张玉婷(1980 ),女,江苏南京人,讲师,硕士;研究方向:数字媒体技术,虚拟现实技术㊂基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统设计与实现张玉婷(金肯职业技术学院人工智能与信息工程学院,江苏南京210000)摘要:文章以金肯职业技术学院为例,通过3Ds Max 软件进行三维模型的创建,使用Photoshop 处理照片,Substance Painter 编辑材质贴图,再导出模型到Unreal Engine 4虚幻引擎中完成整个场景的搭建和运行㊂应用Unreal Engine 4自带的蓝图可视化脚本或者C ++语言,添加多样的人机交互,再连接到VR 设备,通过控制手柄,完成沉浸式的虚拟现实校园漫游系统㊂关键词:虚拟现实;漫游;Unreal Engine 4中图分类号:TP391㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀随着三维技术和虚拟现实技术的发展,现实场景的数字化可以更好㊁更便捷地展示特定的区域㊁场馆㊁风景㊂其科技性㊁艺术性和身临其境的观感,可以给人们提供跨越时间和空间的沉浸式体验㊂近年来,国内外各大高校一直努力进行硬件㊁软件的数字化㊁智能化㊁信息化的建设㊂在以往传统的校园场景三维建筑动画的基础上,融入新的虚拟现实技术,增加体验效果㊂本文以金肯职业技术学院为例,介绍基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统的设计与实现㊂1㊀总体设计㊀㊀首先确定了应用虚拟现实技术实现三维校园漫游的方案㊂使用CAD㊁3ds max 制作三维模型,在三维软件中对建筑物㊁地形㊁实体对象进行模型的创建和优化㊁展开UV,再导出FBX 文件到Unreal Engine 4(以下简称 UE4 )中进行整合和搭建场景㊂在其中完成植被㊁灯光㊁材质㊁碰撞等设置㊂通过蓝图可视化脚本或者C ++语言,添加有趣㊁恰当的交互设计,最后与VR 硬件设备进行打包安装㊁测试发布,完成虚拟校园的三维漫游系统的设计与制作[1]㊂2㊀漫游系统的开发与实现2.1㊀数据采集㊀㊀真实场景的数字化还原要有准确的校园各场景建筑物分布信息㊂金肯学院有南㊁东㊁西3个校区,已有的CAD 图纸不完整㊂通过实地勘测与拍照结合的方式,采集㊁整理了地形图和建筑设计图等数据,绘制了校园内的各教学楼㊁体育馆㊁图书馆㊁宿舍区㊁食堂㊁办公楼㊁实训楼等区域分布图,划分出主干道和建筑小品的区域[2]㊂2.2㊀模型创建和导入㊀㊀在前期绘制的CAD 图纸的基础上,通过照片建模的方式,在三维软件3Ds Max 中,1ʒ1还原各主要建筑物的外观模型㊂由于整个场景数字化数据较大,因此在创建过程中,务必要做好模型面数的控制,及时优化㊁处理错漏面,最后导出为FBX 格式的文件㊂打开UE4,在新建项目中选择蓝图,选择第一人称,创建空白项目㊂点击导入命令按钮,将FBX 文件导入引擎中㊂第一次导入的时候,通常需要选择设置选项卡㊂可以根据系统要求设置 自动创建碰撞体 创建灯光UV 视图 合并模型 等项目内容㊂此外,还可以选择 新建材质 或者 导入纹理 来决定导入模型时,是否创建材质球和附带相关的材质素材㊂将地形㊁建筑物等模型依次导入后,UE4会对导入有问题的部分进行提醒,通常要一一查看模型㊁材质球㊁纹理贴图等效果是否需要修改㊂必要的时候,要返回到三维模型软件中进行调整㊂解决问题后,对各个文件进行分类整理,方便以后调取使用㊂2.3㊀材质贴图制作㊀㊀由于整个校园的建筑外立面设计独特㊁风格统一,系统采用了大量拍摄的实景照片,使用Photoshop 软件进行后期处理,Substance Painter 软件绘制纹理,作为建筑的贴图使用㊂此外,使用UE4虚幻引擎自带的材质系统为模型添加外观效果[3]㊂打开UE4虚幻引擎,在内容浏览器空白处单击鼠标右键,选择创建新材质㊂双击材质球,打开UE4的材质编辑器,在界面中空白位置按下数字键3,创建一个三维数组㊂点击Constant 色块可以设置具体的RGB 颜色㊂按住鼠标左键不松手,拖拽连接到基础颜色的节点上,完成材质颜色的创建㊂同样的原理,按住数字键1,创建一个一维数组,设置参数在0~1的任意数值,再拖拽到粗糙度或者高光度的节点上,就可以设置相对应的效果㊂之后返回场景中,将材质球附在模型上,就可以看到实际效果㊂漫游系统中,可以通过复制已有的材质球,在编辑器中修改其中的某些参数,来得到另一个新的材质㊂基础材质如图1所示㊂图1㊀基础材质在系统中,有些模型需要添加纹理贴图㊂可以在材质编辑器界面中,按住U 键的同时单击鼠标左键,就会创建新的节点纹理坐标㊂在其中导入处理好的贴图,将输出端连接到UV 引脚上㊂在左下角的界面中输入数量,可以调整贴图的比例以适应模型的大小㊂2.4㊀交互设计㊀㊀本系统设置了第一人称的视角,带上VR 眼镜之后,仿佛置身于现实场景中㊂参观者通过对手柄的控制,实现走㊁跑㊁跳跃㊁转向㊁瞬移等运动效果,模拟真实场景中人的基本运动动作㊂系统添加了对话系统㊂当人物走进特定的区域,或者点击场景中的某个道具,画面中会出现相关的校园介绍㊂为了增加参观者的体验感,这些内容以动态文字㊁动画视频结合的方式呈现,伴以适合的音乐,提升氛围感和视觉效果㊂系统设计了自动导航,默认情况下顺着设计好的路线进行漫游㊂通过右上角的同步小地图,体验者可以一目了然地掌握所在位置㊂同时,考虑到校区区域范围大,在制作系统时,设计了通过快捷键或者操作VR 设备配套的手柄,可以跳转到不同的校园区域,精准定位到各场景,实现空间的交互㊂为了添加趣味性,系统特地增加了一些交互小游戏㊂比如在漫游到湖心亭的时候,体验者通过手柄射线点击UI 界面上的按钮,开启材质贴图的样式和颜色的切换功能,欣赏由 一键换装 带来的春夏秋冬不同的风景㊂2.5㊀多视角角色的创建和切换㊀㊀高职院校各类实训室㊁工作室的建设,也体现学院的成果和特色㊂系统特意增加了室内漫游的内容,因此系统需要实现360ʎ室外场景自由旋转查看的功能和用于室内漫游的角色,以及两种角色相互切换控制权的设置㊂在UE4中选择蓝图类创建Pawn,创建一个能被操控的角色㊂在编辑界面中,添加组件里面新建弹簧臂组件㊂以这个点做一个牵制,以弹簧臂组件为父类,添加摄像机组件为子类,弹簧臂就能牵制摄像机进行360ʎ的旋转查看㊂接着点击弹簧臂组件,在细节面板中勾选使用Pawn 控制旋转,弹簧臂会跟着鼠标进行旋转㊂接下来,通过蓝图输入一些控制逻辑,来实现鼠标输入的事件㊂在事件列表界面中,输入Turn,调取 输入轴Turn ;再输入LookUp,调取 输入轴LookUp ㊂将 输入轴Turn 里面的Axis Value 连接关联的 添加控制器Yaw 输入 ,其中Yaw 设置的是Z 轴㊂将Lookup 连接关联的 添加控制器Pitch 输入 ,Pitch 对应的是Y 轴㊂设置完成之后,摄像机就可以跟随鼠标旋转㊂接着把蓝图类放置在场景中,调整位置㊁高度㊂可以通过调整摄像机的目标臂长度的数值,将视角调整得远或者近一些㊂设置完成回到场景,在细节面板中,自动控制玩家选择 玩家0 ㊂保存文件进行编译,查看设置效果㊂如果旋转生硬,可以在蓝图类中选择弹簧臂组件,启动摄像机旋转延迟㊂这样旋转角度时,就会更加丝滑自然㊂接下来继续创建第二个用于室内场景漫游的角色㊂在内容浏览器中单击鼠标右键,选择蓝图类,创建一个有碰撞的Actor 角色,用来模仿人在场景中真实漫游㊂先添加弹簧臂组件和摄像机㊂摄像机放在弹簧臂组件的子类里面,但弹簧臂长度要改成0,用来模拟人的头部旋转查看场景㊂在右侧的编辑面板中,勾选 使用Pawn 的控制旋转 ㊂在设置完Z 轴Y 轴坐标后,还需要设置角色前后左右的移动㊂在场景漫游角色的事件图表界面中,添加 输入轴Move Forward 和 输入轴Move Right ,再调出 获取控制旋转 ,在Return Value 右键引出 分割结构体引脚 ,使用Z 轴Yaw 创建旋转体,Return Value 中获取向前向量,再获取向右向量Add Movement,添加移动输入㊂系统已经封装好能够让角色移动的蓝图节点,只要传入对应的参数即可㊂设置完成之后,当按下键盘W,就会返回数字+1,按下S 就会返回数字-1,如果没有输入,就会返回数字0㊂有数值之后,角色就会移动㊂当按下W 键,传入的是+1,移动的方向就会参考向控制器正前方移动;当按下S 键,传入的是-1,向前的向量乘以-1,变成向后的向量,就会向后移动㊂同样的原理,按下A 键输入的是-1,向左移动;按下D 键输入的是+1,向右移动㊂将设置好的Actor 角色拖动到场景中编译测试㊂如果角色移动速度或快或慢,可以在Character Movement 组件中设置最大行走速度,改成适合的数值即可㊂最后,设置两个角色控制权的切换㊂为了能够快速地实现功能,可以把这些蓝图写在关卡蓝图里面㊂打开关卡蓝图界面,先创建两个自定义事件,一个是切换到场景漫游,另一个是切换到360度自由查看㊂接下来将两个蓝图类拖拽到关卡蓝图界面㊂新建 获取玩家控制器 节点,连接 使用混合设置视图目标 ,引脚连到 切换到场景漫游 ,再将 场景漫游角色 连接到New View Target,Bland Time(混合时间)设置成2.0㊂设置的效果是经过2s时间,将当前的画面,混合到新的画面㊂Bland Func(混合函数)选择 VT混合交叉缓动 ,就会有缓动效果㊂再用同样的方法,完成从另一个角色的跳转设置,实现2个镜头之间的混合㊂之后,在事件图表界面中输入F键㊁空格键和键盘,直接跳转到键盘事件,用FlipFlop制作一个流程控制㊂按下F走A,再按一下走B,再按一下再走A,往复循环的功能㊂实现由A引出切换到场景漫游,由B切换到360ʎ全景漫游㊂2.6㊀场景中播放视频㊀㊀为了更好地展示和介绍学院信息,系统在场景中设置了几处通过屏幕播放视频的组件㊂先提前制作好相关的mp4格式的视频文件㊂在内容文件夹里面创建新文件夹存储相关文件㊂在空白处单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Media里面的Media Player㊂再次单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择创建蓝图类,选择Actor角色,命名之后双击打开编辑界面㊂在左侧的组件中选择Cube,调整尺寸大小,做成类似显示屏的模型,用来播放视频使用,再根据需求设置材质㊂在关卡蓝图中,调出Event BeginPlay事件㊂创建变量,选择Media Player中的Object Reference对象引用㊂在默认值中选择创建的Media Player㊂再将Media Player拖入编辑区,拖出引脚连接Open Source 打开源㊂在下方选择需要播放的视频㊂再将创建的Actor拖入场景,并编译保存㊂此时场景中可以播放视频画面,但缺少声音㊂这是因为这种播放视频的原理是将视频作为材质附在模型上㊂因此需要再设置声音㊂双击打开Actor编辑界面,在Cube组件中找出Media Sound组件㊂在编辑器的Media Player里面找到创建的播放器㊂再次编译,视频画面和声音都同步出现了㊂3　结语㊀㊀本系统使用了三维软件㊁虚幻引擎和VR设备,创建了校园的虚拟现实漫游系统,对现实场景数字化构建㊁虚拟交互体验,进行了实践操作㊂由于相关技术难度较大,更新换代较快,目前国内的研究还需要学习和补充一些国外的技术和思维㊂随着技术的发展,还会有更多的虚拟数字化应用,适用于更多不同的领域,拓展时间和空间的范围[4]㊂参考文献[1]叶玉萍.基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统研究[J].电脑与信息技术,2020(28):14-16. [2]庄姗姗.基于虚拟现实技术的漫游校园VR系统的研究与开发[J].信息记录材料,2021(22):227-229. [3]苏雨晴,李彦雪,严进轩.虚拟现实技术在校园景观漫游中的应用研究[J].现代园艺,2022(7):121-123.[4]刘崧印,朱学芳,李川.基于VR技术的虚拟图书馆全景漫游系统的设计与实现[J].图书馆学研究, 2022(11):47-56.(编辑㊀沈㊀强)Design and implementation of3D campus roaming system based on virtual reality technologyZhang YutingSchool of Artificial Intelligence and Information Engineering Jinken College of Technology Nanjing210000 ChinaAbstract Taking JinKen Vocational and Technical College as an example the system uses3ds Max software to create a three-dimensional model uses Photoshop to process photos Substance Painter to process material maps and then exports the model to the Unreal Engine4virtual engine to complete the construction and operation of the entire scene. Apply Unreal Engine4 s own blueprint visualization script or C++language add various human-computer interactions and then connect to VR devices.Through the control handle complete an immersive virtual reality campus roaming system.Key words virtual reality roam Unreal Engine4。

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，虚拟现实技术在教育领域中得到了广泛的应用。

虚拟校园漫游系统作为其重要的应用之一，为学生提供了全新的学习体验，让他们可以在虚拟的环境中进行校园漫游，了解校园的各项设施和资源。

本文针对此类系统的设计方案进行探讨，从技术选型、功能设计、用户体验等多个方面进行详细分析。

一、技术选型虚拟校园漫游系统的技术选型需要考虑到系统的性能要求、用户体验以及成本等多个因素。

在三维全景技术下的虚拟校园漫游系统中，需要使用虚拟现实设备，如VR头显、手柄等设备，以提供用户沉浸式的体验。

系统需要具备对大量数据的处理能力，因此需要考虑到服务器、数据库、网络等方面的技术选型。

1.硬件设备：VR头显、手柄、PC或游戏主机等设备，以及服务器、数据库等服务器端设备；2.软件平台：Unity 3D、Unreal Engine等游戏引擎，以及VR开发平台，如SteamVR、Oculus SDK等；3.数据存储：选择可扩展的云存储方案，如AWS S3、Azure Blob Storage等；4.网络传输：选择高速、低延迟的网络传输方案，确保系统能够在不同地区的用户都有较好的使用体验。

二、功能设计虚拟校园漫游系统的功能设计需要考虑到用户的实际需求，系统应该能够提供丰富多样的场景和交互方式，以提高用户的参与度和体验感。

1.校园地图：提供校园地图，用户可以在地图上选择不同的地点进行漫游；2.三维场景：校园内各个建筑、教学楼、宿舍楼、操场等建筑的三维模型，以及校园内的环境细节，如树木、道路、广场等；3.导航功能：为用户提供导航功能，使其能够更方便地找到自己需要的地点；4.多媒体介绍：校园内各项设施和资源的多媒体介绍，包括文字、图片、音频、视频等形式；5.虚拟导游：系统应当提供虚拟导游功能，为用户提供更加丰富和生动的校园介绍体验；6.交互功能：用户可以与系统内的物体进行交互，如探索建筑内部、交互式参观等功能。

基于虚拟现实技术的校园漫游系统设计与实现摘要：随着计算机及网络技术的发展，虚拟现实技术已成功应用到高校、工程设计、医学等各行各业。

对基于虚拟现实技术的数字校园漫游系统的设计与实现做出了系统的分析，重点论述了数字校园、视景的漫游以及系统的设计与实现，具体探讨技术视线碰撞检测的方法。

这不仅对学校的资源管理具有重要的指导意义，同时也对学校的宣传以及日后的发展带来深远的影响。

关键词：虚拟现实；校园漫游；设计；实现；分析1数字校园相关技术分析数字校园即是指数字信息化的校园，主要以计算机网络和通讯为核心技术，以信息的获取与知识的共享为重要手段，是网络化、数字化、智能化有机结合的新型的、开放式的教育环境。

数字化校园主要包括校园的设施数字化、校园的漫游智能化以及可视化等方面的内容，同时也能够对过去进行反演，从而对现实进行决策以及对以后做出有效的预测。

1.1三维场景的建模原理分析三维场景建模是虚拟校园漫游系统的主要构成部分，而一个虚拟的环境是否逼真则主要来自其视景生产系统的质量，它将直接影响仿真的效果和相似度，同时也是直接影响虚拟现实系统沉浸感的一个重要因素。

1.2建模工具软件的分析Multigen Creator是一个系列软件，主要为开发的一个实时建模以及图形数库的生产工具，具有强大的多边形建模和矢量建模等功能，提供了多种专业选项及插件，能够较为方便的进行实体模型的建立以及管理工作。

Vega主要是为应用在实时视景仿真以及声音仿真等领域的世界上较为先进的软件环境平台，对于复杂的应用，能够提供便捷的创建、编辑和驱动工具。

且性能稳定易用，支持多种数据调入，能提供高效的CAD数据转换。

1.3三维建模相关技术分析针对三维模型来说，主要是涉及到的数据包括了数字化的地图数据以及三维模型尺寸数据等，同时也包括了建筑图纸以及全校航拍图来获得数字化的地形图数据。

三维建模最主要的四个环节是：首先，创建物体的层次结构。

这是由于具有层次结构的文件比无层次结构的文件执行效率高。

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利用三维全景技术为学生提供一个虚拟的校园体验，使他们能够在不出门的情况下探索校园环境，了解校园设施和资源。

本文将提出一份关于三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案，希望能够为相关教育机构提供参考。

一、系统架构设计1. 系统功能模块设计(1) 后台管理模块：用于管理虚拟校园漫游系统的整体运行情况，包括学校信息管理、校园地图管理、资源上传管理等。

(2) 用户注册与登录模块：学生、教师和其他用户通过注册账号和登录系统后，可以进行个性化的校园漫游体验。

(3) 虚拟校园展示模块：提供虚拟校园地图、学校建筑、校园景观等全景展示功能。

(4) 互动交流模块：学生和教师可以在系统内进行交流互动，包括文字、语音、视频通讯等功能。

(5) 数据统计分析模块：对学生在虚拟校园中的活动和使用情况进行统计和分析，为教育管理提供数据支持。

2. 技术架构设计(1) 数据存储：采用云存储技术，实现大规模数据的存储和管理。

(2) 三维全景展示：采用虚拟现实技术，结合全景摄像技术，实现真实的校园环境展示。

(3) 互动交流：采用即时通讯和多媒体技术，支持学生和教师之间的互动沟通。

(4) 用户体验设计：采用用户界面设计和用户体验设计，提高系统的易用性和友好性。

1. 虚拟校园地图展示通过全景摄像技术拍摄学校各个角落的影像，并通过三维建模技术构建出校园地图。

学生可以通过系统自由浏览虚拟校园地图，了解校园布局和建筑结构。

2. 学校设施和资源展示学校的各个建筑和设施都可以通过虚拟校园漫游系统进行展示，包括教学楼、实验室、图书馆、体育场馆等。

每个建筑和设施都可以提供详细的介绍和展示图片，让学生们了解学校的各项资源。

3. 虚拟导游功能系统可以提供虚拟导游功能，引导学生们在校园中游览，介绍各个建筑和景点的历史和特点。

学生们可以通过虚拟导游功能了解到更多关于学校的故事和传统。

32软件开发与应用Software Development And Application电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering目前，计算机网络技术应用非常广泛。

通过虚拟现实技术的应用，可以在校园内以三维虚拟场景的形式，营造优美的地理环境和高尚的人文信息，实现高校的数字化和虚拟化校园建设。

当学生被高校录取后，可以在到达学校之前，通过虚拟校园系统对校园的一楼一室进行360度的察看，通过校园环境、建筑风格以及师生的面貌深深感受到高校独特的校园文化，使学生能够在虚拟校园漫游系统中尽情地享受将要来临的校园生活，给人一种“身临其境”的感觉。

本文以某校虚拟校园漫游系统建设为主要目标，分析研究了基于VR 的虚拟校园漫游系统的设计、关键技术研究、建模以及制图等内容。

1 漫游系统概况某校区共占地1800余亩，交通便利，南门紧靠国道，西门前是步行街，东边是高铁站，北面是森林公园。

校园文化与现代教育特色融为一体，学校正在不断建立科技、人文、生态主题全面的三维虚拟数字化校园系统。

本设计采用了头戴式结构，尽管在设备的要求上较高，但是大大提高了该系统的趣味性和沉浸感，有效地提高了用户的积极性和主动性。

该系统设计并实现虚拟校园漫游系统，用户能够在虚拟校园漫游系统中尽情地漫游，能够依据系统中预先输入的路线进行参观漫游，按照个人的兴趣在虚拟校园漫游系统中自由移动，对一些建筑以及教师的信息进行参观和听取学校的官方介绍。

该系统的开发过程比较繁琐，所涉及的方面很多，主要有以下几部分组成：数据准备和处理、建模、虚拟校园漫游系统的设计以及各种功能的实现等。

具体实现步骤如下：首先，根据三维虚拟设计的初步构想，对相关平面设计的原始数据和现有的景观进行图片采集和处理。

其次，将处理过的校园平面设计和所拍摄得到的图片数据进行利用，由这些数据构建三维直观性的校园表地面模型，所建立的模型主要由校园地表地形、教学和生活建筑、绿化的花木等；紧接着就是虚拟校园漫游系统的建立，即对三维虚拟校园漫游系统进行全面的设计；最后还需要实现各模型之间的交互功能，使大家能够利用软件对校园进行全方位虚拟仿真的参观漫游体验。