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三维海洋虚拟现实场景建模及初步实现研究的任务书
一、研究背景
随着信息技术的发展，虚拟现实技术不断创新，被越来越广泛地应用在各个领域。其中，三维海洋虚拟现实是近年来一个备受关注的方向。三维海洋虚拟现实可以将海洋的各种特征和实景模拟出来，通过虚拟现实技术进行交互探索和漫游，使人们身临其境地感受海洋的美妙和神秘。因此，三维海洋虚拟现实的研究对于深入了解海洋、推动海洋开发和保护、提高海洋教育和科普的水平具有重要意义。
目前，三维海洋虚拟现实的技术研究和应用还处于起步阶段，主要存在以下问题：
1.海洋环境数据采集不易。由于海洋的自然环境复杂、危险且通常难以到达，因此获取准确、可靠的海洋数据是困难的。同时，海洋数据需要进行处理和转换以便于三维模型构建。
2.三维模型的建立需要耗费大量的时间和精力。为了构建一个真实、精致的三维海洋虚拟现实场景，需要对海洋环境进行全面的分析和考察，并利用软件工具进行建模。
3.场景交互性和真实感有待提高。由于海洋的复杂性，如潮汐、气象变化等因素对海洋环境造成的影响很大。因此，如何设计场景的交互性以及如何提高场景的真实感还需要进一步研究。
二、研究目的和重要性
本研究旨在解决上述问题，通过研究三维海洋虚拟现实的场景建模，实现真实、可交互、高度仿真的海洋虚拟现实场景。具体研究目标如下：
1.分析和研究海洋环境的特点，以及海洋数据的获取、处理和转换等技术。
2.建立三维海洋虚拟现实的模型，以实现对海洋环境的高度还原。
3.研究和设计海洋虚拟现实场景的交互方式，以及各种特效的实现。
4.进行系统与软硬件的实现，测试和优化。
本研究具有如下的重要性：
1.实现了对海洋环境的精准还原，为了更好地推进海洋领域的科研工作和管理工作提供了更多科学的分析手段。
2.建立了三维海洋虚拟现实的模型，可以为科普教育提供更加生动直观的方式。
3.高度仿真的海洋虚拟现实的场景让人如同置身于海洋之中，具有很强的科学普及和观赏性。
三、研究内容和方法
本研究的主要内容包括海洋数据采集、三维建模、场景设计、实现方法等方面。具体研究流程如下：
1.理论分析和文献调研。通过广泛的文献和理论的了解，综合分析目前国内外在三维海洋虚拟现实场景建模方面的研究成果和现状。
2.海洋环境数据采集。通过搜集各种数据信息，裁剪和处理数据，以便于后续的场景建模。
3.三维建模。采用大量的三维建模软件，对海洋环境数据进行分析、处理和还原，进一步构建出真实精致的三维模型。
4.场景设计。在基本模型的基础上，设计海洋虚拟现实场景，并实现对场景的各种设置调整。
5.实现方法。通过灵活的技术手段，结合软、硬件的各种技术指标，实现对场景的动态渲染、交互与控制。
四、预期成果
1.建立真实、可交互、高度仿真的海洋虚拟现实场景，实现了三维海洋虚拟现实的场景建模和交互。
2.实现了对海洋环境的精准还原，提供了更多科学的分析手段和发现。
3.为科普教育和科学研究提供了更加生动直观的方式和方法。
4.本研究所得到的数据结论，在学术界或业界有一定的参考价值和推广应用价值。
五、研究进度安排
1.第一阶段：2021年9月-10月，完成文献调研和海洋数据采集等前期工作。
2.第二阶段：2021年11月-2022年1月，完成三维建模和场景设计等中期工作。
3.第三阶段：2022年2月-2022年4月，进行系统与软硬件的实现，测试和优化等后期工作。
4.第四阶段：2022年5月-2022年6月，完成研究成果的论文撰写、论文查重、论文答辩等工作。
六、预算
本研究主要的经费预算如下：
1.科研用品费：12000元
2.差旅费：10000元
3.论文出版费：8000元
4.其他费用：5000元
总预算：35000元。
七、参考文献
1.徐松林.基于虚拟现实技术的海洋三维场景重建方法研究.图学学报,2005,26(2):256-266.
2.严明生,沈国珠,PENG,HJ.立体水道虚拟现实技术介绍.地理科学进展,2002,21(1):77-82.
3.沈国珠,马斌.数字环境下的海洋虚拟现实研究.海洋开发与管理,2002,19(4):8-12.
4.郭海军,唐艳伟.基于虚拟现实技术的海洋环境模拟研究.海洋科学,2003,27(6):43-46.