青島農(nóng)業(yè)大學局部校園漫游系統(tǒng)畢業(yè)論文-wenkub
2023-07-08 14:56:18 本頁面
【正文】 的研究與開發(fā) 姓 名： 學 院： 理學與信息科學學院 專 業(yè)： 計算機科學與技術(shù) 班 級： 2010級01班 學 號： 20102852 指導教師： 王艷春 2014年06月01日青島農(nóng)業(yè)大學局部校園漫游系統(tǒng)的研究與開發(fā)摘要：隨著教育體制的改革，學校招生規(guī)模越來越大，管理日趨信息化，各高校之間的競爭也越來越大，使得開發(fā)虛擬校園系統(tǒng)成為各高校的必然選擇。 collision detection。青島農(nóng)業(yè)大學是一所各方面發(fā)展協(xié)調(diào)的大學，青島校區(qū)更是景色怡人，隨著教育質(zhì)量的不斷提高，招生力度也在不斷加大，考生的生源地不僅僅局限于本省，而是分布在全國各地。與其它學校不同，我們的虛擬校園不僅僅以展示學校建筑為主，對于花草樹木以及老師帶領(lǐng)學生實地學習的場面也要有所體現(xiàn)，讓用戶體驗到學校濃郁的學習氛圍。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，讓剛剛進入校園的學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施的不同特點，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)建出真實感強、渲染速度快的漫游系統(tǒng)。本系統(tǒng)以從青島農(nóng)業(yè)大學虹子廣場到信息樓，及周邊植物、道路、河流等環(huán)境為藍本，設計開發(fā)了一個逼真的、場景渲染流暢的青島農(nóng)業(yè)大學局部虛擬漫游系統(tǒng)。第四章的主要內(nèi)容是本系統(tǒng)虛擬場景的漫游實現(xiàn)。學校目前已具備比較完善的網(wǎng)站，可以實現(xiàn)成績錄入、信息查詢、公告發(fā)布、資料下載等功能，但對學校的展示還只停留在文字和圖片上，學校領(lǐng)導和校規(guī)劃處對校園的規(guī)劃建設只基于二維平面圖。3. 實現(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. 實現(xiàn)飛行漫游，使用戶可以高空俯瞰以實現(xiàn)虛擬化的青島農(nóng)業(yè)大學場景，了解建筑物布局。主 樓青島農(nóng)業(yè)大學虛擬校園建筑物植被環(huán)境其它信 息 樓化 學 樓樹 木花 草天 空地 面道 路河 流圖21系統(tǒng)的總體設計圖在本系統(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采用了不同的建模方式。由于模型在使用過程中可能進行多次修改，所以在創(chuàng)建過程中應注意給創(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節(jié)。將模型從3DMAX導入到Unity3D集成開發(fā)環(huán)境的過程中，應注意以下幾個問題：1. ，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，因此在到處設置中，注意設置Y軸為向上軸。然后進行地理信息數(shù)據(jù)的采集。采用開發(fā)工具主要為3DMAX和Photoshop，模型的建立嚴格參照測得的數(shù)據(jù)，部分材質(zhì)參數(shù)的設置參照圖22標準。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現(xiàn)，指定路線漫游則借助了時下比較流行的itween插件實現(xiàn)。AutoCAD是一款被廣泛應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、功能強大、拓展性好、操作簡單、容易上手等優(yōu)點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，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. 實地測量。 模型的建立模型的建立是虛擬校園建設中最繁瑣、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，可以快速準確地復制多個單元，從而構(gòu)造整個樓層。制作臺階、底墻、樓頂?shù)?。制作過程應注意交叉點的選擇，只有選擇面片中心為交叉點，才能保證模型從各個角度觀察無錯位。b）導入單位設置。3. 貼圖的添加。圖35 十字交叉樹 其它模型的建立Unity3D引擎內(nèi)置了一個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。圖38 場景搭建俯視圖三維場景創(chuàng)建后，應為系統(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 [12]。有時候，物體復雜的構(gòu)造不必精細地描繪，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。由于代碼實現(xiàn)難度比較大且不易掌握，Animation動畫關(guān)鍵幀的設
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