【正文】 生的生源地不僅僅局限于本省，而是分布在全國各 地。與其它學(xué)校不同，我們的虛擬校園不僅僅以展示學(xué)校建筑為主，對于花草樹木以及老師青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部校園漫游系統(tǒng)的研究與開發(fā) 2 帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地學(xué)習(xí)的場面也要有所體現(xiàn)，讓用戶體驗(yàn)到學(xué)校濃郁的學(xué)習(xí)氛圍。 4. 方便校園規(guī)劃管理 隨著招生數(shù)量的加大，校園建設(shè)也在不斷完善。虛擬校園不僅能夠展示校園全景，是新生盡早熟悉學(xué)校布局，還提供自動尋路功能，系統(tǒng)會找到距離目的地的最短路徑，漫游過去，為新生引路， 讓剛剛進(jìn)入校園的學(xué)生 盡早熟悉校園生活。根據(jù)地形、道路、建筑物、樹木以及其它輔助設(shè)施的不同特點(diǎn)，研究不同的建模方法，以創(chuàng)建占用內(nèi)存小、效果佳的模型。包括對模型的處理，代碼控制等，盡量創(chuàng)建出真實(shí)感強(qiáng)、渲染速度快的漫游系統(tǒng)。 本文結(jié)構(gòu)安排 本系統(tǒng) 以 從 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 虹子廣場到信息樓，及周邊植物、道路、河流等環(huán)境為 藍(lán)本， 設(shè)計(jì)開發(fā) 了 一個(gè)逼真 的 、場景渲染流暢的 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部 虛擬漫游系統(tǒng) 。 第四章的主要內(nèi)容是 本系統(tǒng)虛擬場景的 漫游實(shí)現(xiàn)。學(xué)校目前已具備比較完善的網(wǎng)站，可以實(shí)現(xiàn)成績錄入、信息查詢、公告發(fā)布、資料下載等功能，但對學(xué)校的展示還只停留在文 字和圖片上，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和校規(guī)劃處對校園的規(guī)劃建設(shè)只基于二維平面 圖。 3. 實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)中虛擬場景的 碰撞檢測，避免人物穿 樹而過 或者 穿 墻而入。 6. 實(shí)現(xiàn)飛行漫游，使用戶可以高空 俯瞰以實(shí)現(xiàn)虛擬化的青島農(nóng)業(yè)大學(xué)場景，了解建筑物布局。 在本系統(tǒng)的 虛擬 場景中 包含 了許多的 模型，本系統(tǒng)根據(jù)不同模型 所具有 的特點(diǎn)采用了不同的建模方式。由于模型在使用過程中可能進(jìn)行多次修改，所以在創(chuàng)建過程中應(yīng)注意給創(chuàng)建物體重命名，選 擇簡單而容易識別的名稱，做好做到見名知意，方便自己以后修改使用。在不影響 系統(tǒng)整體 外觀的前提下， 完全 可以忽略 哪些 繁瑣的細(xì)節(jié)。 將 模型從 3DMAX 導(dǎo)入 到 Unity3D 集成開發(fā) 環(huán)境 的過程中，應(yīng)注意以下 幾個(gè)問題： 1. 模型的 導(dǎo)入格式應(yīng)設(shè)為 .fbx， 目的是為了 方便 Unity3D 的 識別。 3. 3DMAX 中 Z 軸為向上軸，而在 Unity3D 中， Y 軸為向上軸，因此在到處設(shè)置中，注意設(shè)置 Y 軸為向上軸。 然后進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的采集。采用開發(fā)工具主要為 3DMAX 和 Photoshop，模型的建立嚴(yán)格參照測得的數(shù)據(jù)，部分材質(zhì)參數(shù)的設(shè)置參照 圖 22 標(biāo)準(zhǔn)。樹木部分采用了 3DMAX 自帶的模型，部分十字交叉建模。手動漫游通過第一人稱控制器實(shí)現(xiàn)，指定路線漫游則借助了時(shí)下比較流行的 itween 插件實(shí)現(xiàn)。 AutoCAD 是一款被廣泛應(yīng)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部校園漫游系統(tǒng)的研究與開發(fā) 8 用于平面繪制的軟件，也有人看重它在平面基礎(chǔ)上建模的優(yōu)勢，從而把它作為建模軟件，但它的缺點(diǎn)是可視性較差，這也是它沒有在建模領(lǐng)域占領(lǐng)主流地位的原因之一。 綜上所述， 3DMAX 以其界面友好、功能強(qiáng)大、拓展性好、操作簡單、容易上手等優(yōu)點(diǎn)贏得了廣大用戶的青睞，本系統(tǒng)也采用 3DMAX 為建模工具。 Unity3D 的主要應(yīng)用領(lǐng)域是游戲開發(fā)制作，兼容性各種操作系統(tǒng)，支持 C、 JavaScript、 Python 等多種腳本語言 [9]，開發(fā)環(huán)境比較直觀，其自帶豐富的資源包和腳本也給用戶提供了方便，由于其簡單易學(xué)，容易上手，已受到很多用戶的青睞，具有良好的發(fā)展前景。 2. 實(shí)地測量。 模型的建立 模型的建立是虛擬校園建設(shè)中最繁瑣、工作最重的環(huán)節(jié)，建模效果不僅關(guān)系到系統(tǒng)表現(xiàn)的真實(shí)性、能否給用戶帶來沉浸感，也將影響場景的渲染速度。 主要建模思想為： 1. 劃分單元。通過工具菜單中的陣列命令，調(diào)整變換增量，可以快速準(zhǔn)確地復(fù)制多個(gè)單元，從而構(gòu)造整個(gè)樓層。制作臺階、底墻、樓頂?shù)?。制作過程應(yīng)注意交叉點(diǎn)的選擇，只有選擇面片中心為交叉點(diǎn)，才能保證模型從各個(gè)角度觀察無錯(cuò)位。 b） 導(dǎo)入單位設(shè)置。 3. 貼圖的添加。 其它模型的建立 Unity3D 引擎內(nèi)置了一個(gè)功能十分完善的地形編輯工具 — Terrain Editor，開發(fā)人員利用它可以方便快捷的制作出各種復(fù)雜的地形 [11]。 3. 利用提升工具制作出小山，利用下降工具制作出河道。 需要注意： 1. 道路之間留出建筑物及草坪的場地，尺寸要準(zhǔn)確； 2. 人行道、主道路和路牙要分離為不同物體，以便賦予不同材質(zhì)； 部分道路模型如圖 37 所示。 三維場景創(chuàng)建后，應(yīng)為系統(tǒng)添加光源以模擬太陽光。而三維模型的表現(xiàn)效果取決于面的數(shù)量，數(shù)量越多，渲染效果越逼真，越接近于現(xiàn)實(shí) [12]。有時(shí)候，物體復(fù)雜的構(gòu)造不必精細(xì)地描繪，可以使用具有立體感的紋理貼圖來代替。 Unity3D 提供兩種碰撞檢測功能，一種是碰撞器，一種是觸發(fā)器。碰撞器的添加有兩種方法，一種是添加上述多種碰撞器的一種，另一種是勾選模型的檢視面板中的Generate Colliders 選框，這種辦法能夠提供精確的檢測，但是資源能耗大，不建議使用。 人工漫游的實(shí)現(xiàn) 人工漫游是指用戶根據(jù)自己的意愿在虛擬場景中漫游，類似于在校園中散步。由于代碼實(shí)現(xiàn)難度比較大且不易掌握， Animation 動畫關(guān)鍵幀的設(shè)置不夠直觀，本系統(tǒng)采用了 ITween 插件來實(shí)現(xiàn)自動漫游，操作直觀且容易掌握。 (gameObject, ( path, (path1), time, 60, easetype, ))。操縱飛行的實(shí)現(xiàn)主要應(yīng)用了面片的單向透明性，將面片提高到距離地面 100 米處，繞 X 軸旋轉(zhuǎn) 180 度，添加碰撞器，將第一人稱控制器提高 100 米，旋轉(zhuǎn)攝像頭角度，縮小第一人稱控制器比例。為了滿足盡量多人的意愿，我們需要發(fā)布為網(wǎng)頁版。圖 46 給出了系統(tǒng)界面圖。 圖 49小山 圖 410 給出了化學(xué)樓的漫游效果圖。主要工作有以下幾點(diǎn)： 1. 通過數(shù)據(jù)采集、需求分析等確定系統(tǒng)開發(fā)的主要框架和主要應(yīng)用技術(shù)。 5. 項(xiàng)目的發(fā)布和試運(yùn)行， 使 用戶通過網(wǎng)頁遠(yuǎn)程訪問本系統(tǒng)，并取得了良好的效果。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部校園漫游系統(tǒng)的研究與開發(fā) 25 參考文獻(xiàn) [1] 干建松 .基于 Unity3D 的室內(nèi)漫游的關(guān)鍵技術(shù)研究 [J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020,24(04):5659 [2]王洪 .基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維漫游技術(shù)研究與實(shí)踐 [D].電子科技大學(xué) ,2020,04 [3]郭凌云 .虛擬校園漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究 [D].河南師范大學(xué) ,2020,05 [4]劉雪梅 .基于 Unity3D 的南水北調(diào)三維場景漫游系統(tǒng) [D].華北水利水電學(xué)院 ,2020,5 [5]金勇進(jìn) ,吳產(chǎn)樂 ,葉剛 .基于 Java3 D和 3 DMAX的虛擬實(shí)驗(yàn)元件建模與可視化研究 [J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究 ,2020,27(07):25752578 [6]連燕霞 .基于 3DMAX 的樓盤小區(qū)展銷系統(tǒng)研究 [D].中山大學(xué) ,2020,06 [7]李瑩 ,陳啟祥 .基于 OPENGL 技術(shù)與 3DS MAX 的 3D 虛擬校園情景開發(fā) [J]. 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020,(2):3740 [8]許愛軍 ,張文金 ,易丹 .基于 VRML 的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及應(yīng)用 [J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程 .2020,4(37):186189 [9]朱慧娟 .基于 Unity3D 的虛擬漫游系統(tǒng) [J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用 .2020,21(10):3639 [10]王新波等 .基于 OpenGL 與 3DS Max 的三維場景建模 [J].電子科技 .2020,01 [11]蔡翊 .基于 Unity3d 的金絲峽地質(zhì)公園虛擬旅游系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) [D].西安科技大學(xué) ,2020 [12]趙德彩 .山東科技大學(xué)三維虛擬校園系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].山東科技大學(xué) ,2020,5 [13] 歐陽斯達(dá) .三維地理場景建模中的若干漫游速度優(yōu)化技術(shù) [J].軟件導(dǎo)刊 ,10,02:147149 [14] 宗美玲 ,童小念 .虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的碰撞檢測實(shí)現(xiàn) [J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程 ,2020,39(4):150154 [15] 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部校園漫游系統(tǒng)的研究與開發(fā) 26 致 謝 本論文是在老師和同學(xué)的共同幫助下完成的，衷