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三维仿真电子沙盘系统的设计与实现的中期报告
一、项目背景
三维仿真电子沙盘系统是一种带有虚拟现实技术的沙盘模拟系统，将沙盘模型中的物理雕塑转化成数字化的三维模型，配合虚拟现实技术将其呈现给用户。该系统可以应用于城市规划、水资源管理、交通规划、环境保护等领域。在该系统中，用户可以通过交互式的操作，实现对三维场景的控制和分析，可视化地实现场景的漫游和模拟，以及对场景的修改。
二、项目目标
本项目旨在开发一种实用的三维仿真电子沙盘系统，其主要目标为：
1.实现基于数字化三维模型的沙盘模拟系统；
2.使用虚拟现实技术，将模型以逼真的方式展现给用户；
3.通过交互式控制方式，实现场景的漫游和模拟；
4.提供丰富的场景数据和操作手段，以及数据可视化功能；
5.具备高度实用性和可扩展性，应用范围广泛。
三、设计方案
本项目采用Unity3D引擎作为开发工具，实现数字化三维模型的建模、场景渲染、物理模拟、事件控制等功能。其中，建模和渲染使用Unity3D自带的可视化建模工具和内置的渲染器，实现高效的模型生成和逼真的场景呈现。物理模拟使用Box2D引擎实现，提供物理引擎模拟和动态物理效果。事件控制使用C#编程语言实现，基于Unity3D的交互式控制和事件模型，实现场景操作和数据交互。
四、系统功能
本系统包括以下主要功能：
1.场景建模：使用Unity3D的可视化建模工具，生成三维模型，并进行场景组合和布局设计。采用高保真度贴图技术，以实现真实场景效果。
2.场景漫游：通过键盘鼠标等交互式操作方式，实现场景的漫游、旋转和缩放等操作。
3.物理模拟：使用Box2D引擎实现物理模拟，包括重力、碰撞、弹簧和摩擦等效果，以实现动态物理效果。
4.数据可视化：通过数据可视化技术，将场景数据以可视化的形式展示给用户，实现数据分析和决策支持。
5.系统扩展：该系统具有高度的扩展性，可根据具体应用需求，增加其他模块和功能，如服务端数据交互、多用户协作、云存储等。
五、实现计划
1.第一阶段（1周）：确定需求分析和设计方案，完成开发环境搭建和技术评估。
2.第二阶段（2周）：完成三维建模和场景呈现，实现场景漫游和物理模拟功能。
3.第三阶段（2周）：完成数据可视化和事件控制功能，实现数据与场景的交互和分析。
4.第四阶段（1周）：进行系统测试和优化，完善系统文档和用户帮助文件。
六、参考文献
1.邓旭，姜路.基于沙盘模拟的城市规划研究[J].城市规划,2011,08:34-42.
2.张超，王天辉.一体化数字化三维仿真沙盘系统的研制[J].中国地理信息学报,2013,05:62-68.
3.李景春.基于虚拟现实技术的市政工程学习系统的研究与设计[D].浙江大学,2014.