基于VRP的数字校园建设.doc

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基于虚拟现实平台VRP的数字校园系统具有动态性和实时交互性，主要包括视图操作、三维漫游及漫游控制等功能。
基于VRP的数字校园建设
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc338148065"一、平台选择 PAGEREF_Toc338148065\h0
HYPERLINK\l"_Toc338148066"（1）建模平台的选择 PAGEREF_Toc338148066\h0
HYPERLINK\l"_Toc338148067"（2）开发平台的选择 PAGEREF_Toc338148067\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148068"二、三维模型创建 PAGEREF_Toc338148068\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148069"（1）首先要尽量做简模 PAGEREF_Toc338148069\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148070"（2）模型的三角网格面尽量为等边三角形 PAGEREF_Toc338148070\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148071"（3）模型的数量不要太多 PAGEREF_Toc338148071\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148072"（4）合理分布模型的密度 PAGEREF_Toc338148072\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148073"三、纹理映射 PAGEREF_Toc338148073\h1
HYPERLINK\l"_Toc338148074"四、系统交互设计 PAGEREF_Toc338148074\h2
HYPERLINK\l"_Toc338148075"五、系统分析 PAGEREF_Toc338148075\h2
HYPERLINK\l"_Toc338148076"（1）模型个数优化 PAGEREF_Toc338148076\h2
HYPERLINK\l"_Toc338148077"（2）模型面数优化 PAGEREF_Toc338148077\h2
HYPERLINK\l"_Toc338148078"（3）场景贴图量优化 PAGEREF_Toc338148078\h3
HYPERLINK\l"_Toc338148079"六、总结 PAGEREF_Toc338148079\h3


三维虚拟校园系统是数字校园的基础和平台，开展三维虚拟校园系统及相关课题的研究适应了信息社会发展的趋势，具有重要的理论意义和现实意义。近年来，"数字城市"和"数字校园"开始涌现并逐步转变为现实。随着数字化技术的进一步发展，实现学校管理数字化、智能化是新时期对学校发展提出的新要求。
数字校园系统结合三维可视化技术与虚拟现实技术，再现实际地理环境的真实情况，系统具有动态性和实时交互性的特点。三维虚拟校园系统设计的交互中，主要包括视图操作（平移、旋转、渲染、光照、雾化、视点变换）、三维漫游（绕点漫游、沿路径漫游、自由漫游）及漫游控制等功能。用户可以在系统中通过行走，鸟瞰以及选择不同的摄像机视图来多视角观看校园景观，以达到全方位认识校园的目的。
一、平台选择
平台选择包括建模平台的选择和开发平台的选择。
（1）建模平台的选择
目前三维建模的方法主要有：
①直接利用传统GIS中的二维线划数据及其相应的高度属性进行三维建模，各建筑物表面可加上相应的纹理，但这种方法只限于平顶建筑物的三维建模。
②使用3D软件，如AutoCAD、3DMAX可直接做出逼真的三维模型，特别是对于那些不规则的建筑物（如路灯、凉亭、塔型建筑物和树木等）效果较好。
③利用数字摄影测量技术进行三维建模，但采用这种方法过程较复杂，成本高，逼真度不好。基于开发系统成本和条件的考虑，本文利用二维CAD数据、数码相机实地拍摄的纹理数据、GoogleEarth航拍地图基础，使用3DMAX对地物进行三维建模。
（2）开发平台的选择
目前开发平台种类繁多，通过比较，本系统采用深圳中视典数字科技有限公司独立开发的一款三维虚拟现实平台--VR-Platform（简称VRP）三维互动仿真平台。
该软件特点是可同时支持多个max版本的安装与使用，支持适时导航图显示、视角切换功能，能模拟高效高精度物理碰撞，支持自动漫游、手动漫游，可自定义漫游轨迹，可使用行走相机、飞行相机、绕物旋转相机等相机，可提供完善的SDK接口。该软件适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化，真正做到了管理意义上的所见即所得。
二、三维模型创建
场景