虚拟校园漫游系统建立方法的研究

论文摘要

虚拟校园漫游系统是地理信息系统与虚拟现实技术在数字校园中的具体结合与应用。作为数字校园建设中的核心平台,虚拟校园漫游系统可以关联各种具体的应用;同时还具有对外宣传校园的功能,虚拟校园漫游系统为普通用户搭建了一个良好的了解校园的平台,使普通用户能够更全面直观地了解校园,对校园中的各种建筑物进行浏览查询和定位。以辽宁工程技术大学阜新校区本部校园作为本文的研究对象,对虚拟校园系统建设的基础理论与相关技术方法进行了深入研究,并运用一些相关的基础语言和软件进行实现,实验结果表明这是一种新的构建虚拟校园有效的可行性方法。本文的主要在以下几个方面做出了了深入探讨:（1）数字摄影技术生成DEM。本文通过数字摄影技术JX-4C生成地形场景DEM,并提取主体建筑物的特征点信息,利用C#编程,生成主体建筑物的骨线,为地形和地物的三维建模提供数据信息。（2）三维建模。模型文件的大小决定了它在网上的传输速度和装入内存后的浏览速度,因此本文在不影响模型清晰度的条件下尽力减小模型文件大小。本文把主体建筑物的骨线导入到GoogleEarth SketchUp实现主体建筑物的建模,并采用“部分使用真实纹理”的方法进行模型的纹理添加,然后转换成X3D可读取的文件。对于小的地物模型可在SketchUp的模型库了下载。地形建模采用SketchUp中的sandbox工具完成,在X3D完成整各环境场景的建模,并进行模型拼接。（3）系统的集成和各功能的实现。本文利用X3D利用X3D的交互性结合JavaScript、HTML、SQL制实现了用户在漫游过程中对虚拟场景进行基本操纵的功能。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 虚拟校园研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 本文结构安排
• 2 虚拟校园漫游系统的分析及设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统开发原则
• 2.3 系统的设计目标
• 2.4 工作框架
• 2.5 系统设计
• 2.5.1 系统架构
• 2.5.2 虚拟校园的设计
• 2.5.3 三维建模的设计
• 2.5.4 漫游系统功能的设计
• 2.6 小结
• 3 虚拟校园系统的三维场景建模
• 3.1 三维场景模型分类
• 3.2 三维建模的方法
• 3.2.1 几何建模方法
• 3.2.2 基于图像的建模方法
• 3.2.3 混合建模方法
• 3.3 三维场景坐标系统
• 3.4 信息的收集
• 3.5 X3D 技术
• 3.5.1 X3D 的概念
• 3.5.2 X3D 的优势
• 3.5.3 X3D 相关工具
• 3.6 三维建模方案
• 3.7 数字摄影技术生成DEM
• 3.7.1 生成DEM 的优点
• 3.7.2 DEM 生成原理
• 3.7.3 JX-4C DPW
• 3.7.4 地形DEM 的生成
• 3.7.5 主体地物骨线的生成
• 3.8 建立地物模型
• 3.8.1 主体建筑物的建模
• 3.8.2 静态装饰性物体模型的建模
• 3.8.3 文件输出与格式转换
• 3.9 建立环境模型
• 3.9.1 天空建模
• 3.9.2 地面建模
• 3.9.3 自然现象模拟
• 3.10 建立动态地物模型
• 3.11 模型的整体拼合
• 3.12 小结
• 4 虚拟校园漫游系统功能的研究与实现
• 4.1 实时交互
• 4.2 三维漫游
• 4.3 路径回放
• 4.4 网络交互
• 4.5 查询定位
• 4.5.1 数据库
• 4.5.2 方法构想
• 4.5.3 数据库的设计
• 4.5.4 查询定位的实现步骤
• 4.6 视点变换
• 4.7 地图切换
• 4.8 小结
• 5 系统的测试与优化
• 5.1 系统测试环境
• 5.2 系统测试及结果
• 5.3 系统优化
• 5.4 小结
• 6 总结与展望
• 6.2 总结
• 6.3 进一步的研究工作
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集