青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部校園漫游系統(tǒng)畢業(yè)論文-wenkub
2023-07-08 14:56:18 本頁(yè)面
【正文】 的研究與開(kāi)發(fā) 姓 名： 學(xué) 院： 理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 2010級(jí)01班 學(xué) 號(hào)： 20102852 指導(dǎo)教師： 王艷春 2014年06月01日青島農(nóng)業(yè)大學(xué)局部校園漫游系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)摘要：隨著教育體制的改革，學(xué)校招生規(guī)模越來(lái)越大，管理日趨信息化，各高校之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越大，使得開(kāi)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(xué)是一所各方面發(fā)展協(xié)調(diào)的大學(xué)，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(guó)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(duì)于花草樹木以及老師帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地學(xué)習(xí)的場(chǎng)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(dòng)尋路功能，系統(tǒng)會(huì)找到距離目的地的最短路徑，漫游過(guò)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(duì)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)。本系統(tǒng)以從青島農(nóng)業(yè)大學(xué)虹子廣場(chǎng)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(kāi)發(fā)了一個(gè)逼真的、場(chǎng)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(chǎng)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(jī)錄入、信息查詢、公告發(fā)布、資料下載等功能，但對(duì)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(duì)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(chǎng)景的碰撞檢測(cè)，避免人物穿樹而過(guò)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(chǎng)景，了解建筑物布局。主 樓青島農(nóng)業(yè)大學(xué)虛擬校園建筑物植被環(huán)境其它信 息 樓化 學(xué) 樓樹 木花 草天 空地 面道 路河 流圖21系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)圖在本系統(tǒng)的虛擬場(chǎng)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(guò)程中可能進(jìn)行多次修改，所以在創(chuàng)建過(guò)程中應(yīng)注意給創(chuàng)建物體重命名，選擇簡(jiǎn)單而容易識(shí)別的名稱，做好做到見(jiàn)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(kāi)發(fā)環(huán)境的過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1. ，目的是為了方便Unity3D的識(shí)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(kāi)發(fā)工具主要為3DMAX和Photoshop，模型的建立嚴(yán)格參照測(cè)得的數(shù)據(jù)，部分材質(zhì)參數(shù)的設(shè)置參照?qǐng)D22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(dòng)漫游通過(guò)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)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(shì)，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(méi)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(jiǎn)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(kāi)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(yǔ)言[9]，開(kāi)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(jiǎn)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(cè)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(lái)沉浸感，也將影響場(chǎng)景的渲染速度。主要建模思想為：1. 劃分單元。通過(guò)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(tái)階、底墻、樓頂?shù)?。制作過(guò)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(wú)錯(cuò)位。b）導(dǎo)入單位設(shè)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(gè)功能十分完善的地形編輯工具—Terrain Editor，開(kāi)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(chǎng)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。圖38 場(chǎng)景搭建俯視圖三維場(chǎng)景創(chuàng)建后，應(yīng)為系統(tǒng)添加光源以模擬太陽(yáng)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(lái)代替。Unity3D提供兩種碰撞檢測(cè)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(cè)，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(chǎng)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(dòng)畫關(guān)鍵幀的設(shè)
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