【正文】 ine， Virtools 或 Torque Game Builder 等利用交互的圖型化開發(fā)環(huán)境為首要方式的軟件 ， 其編輯器運行在 Windows 和 Mac OS X 下，可發(fā)布游戲至 Windows、 Mac、 Wii、 iPhone 和 Android 平臺?？缙脚_開發(fā)無疑為開發(fā)者節(jié)省了大量時間。 之所以說 Unity3D 是一個功能性能強大的引擎，是因為其具有很強的開發(fā)能力，優(yōu)秀的多系統、多平臺支持，具體特性如下。開發(fā) Wii 和 iPhone 需要用戶購買額外的授權，在價格上不同。 圖形引擎使用的是 Direct3D(Windows)， OpenGL(Mac， Windows)和自有的 APIs(Wii)。 The Unity Asset Server—— 一個支持各種游戲和腳本的版本控制方案，使用 PostgreSql 作為后端。 內建 Lightmapping 以及 Global illumination。所以在早期程序員比較青睞于 JavaScript以減少對服務器的負擔，而與此同時也帶來另一個問題：安全性。 JavaScript 是一種基于對象和事件驅動并具有相對安全性的客戶端腳本語言。 Ecma 國際以 JavaScript 為基礎制定了 ECMAScript 標準。在 Netscape 在與Sun 合作之后將其改名為 JavaScript。為了取得技術優(yōu)勢，微軟推出了 JScript 腳本語言。 Javascript 與 Unity3D 在 Unity3D 中，腳本是用來界定用戶在游戲中的行為或規(guī)則。 第一個也是最容易區(qū)分的一點就是聲明變量和方法。 Photoshop 主要處理以像素所構成的數字圖像。 Photoshop 制圖工具中有大量的工具方便我們制圖，例如魔術棒，選區(qū)，通道等等，為我們 處理圖像 提供了大量的便利條件。其次介紹了 Unity3D 游戲 引擎， 該三維場景的導入以及三維場景 漫游的簡單實現都是通過 Unity3D 實現的。全國眾多高校為了展示自身風采 ,越來越重視校園風景和文化的宣傳 ,所以更需要一種更為直接的方式宣傳自己。 本系統以燕山大學西校區(qū)作為虛擬環(huán)境，使用 SketchUp 作為建模工具，將設計一個第一人稱視角的三維虛擬校園場景，系統需要實現以下幾個方面功能： 1) 應該建立一個盡可能真實的虛擬校園模型，使用戶能夠產生身臨其境的感覺，同時能夠直觀的得到校園的基本信息情況 ，明確標注 場景中的 各個建筑物 ； 2) 三維多視角功能。 要使瀏覽用戶 能真實地融入到這一虛擬 校園 場景中， 保證瀏覽者操作上的自由性 ； 5) 系統 應該具有良好的開放性和 擴展性，兼容多種操作系統 。 使用戶能真實地融入到這一虛擬場景中，比如，用戶希望移動、旋轉 改變速度和位置 等 ； 3) 高效性原則 。 本章小結 本章 首先 對系統進行了功能需求分析 ，簡單介紹了本系統最終將實現的更重功能；然后進行了系統性能需求分析，闡述了 對虛擬校園場景的性能上的一些要求；最后 闡述一下系統的開發(fā)原則，系統的設計也要考慮用戶的使用效果和 軟硬件的要求。 衛(wèi)星影像處理階段：將得到的衛(wèi)星影像進行整理，分層導出校園平面圖，建筑輪廓圖，校園道路圖，植被分布圖。實現的功能主要有：自由瀏覽，自動漫游，小地圖 ，建筑信息顯示等。 其三，制作出簡單清晰的用戶界面。 自動漫游使用第三方插件實現。該功能需要自寫腳本。只要在該 腳本激活的狀態(tài)下， OnGUI()函數可以在每幀調用 ，實現 Label 顯示和 Button 的對應功能。 為了比較真實的反映校園 的真實 風貌和 方便游覽，通過以下四個方面來展示這個虛擬環(huán)境。第三，為了方便用戶和達到虛擬校園的最終目的，做好漫游功能，包括第一視角的自主漫游和 固定路徑的自動漫游。本節(jié)將介紹如何運用 SketchUp 建模工具建立三維校園模型 ，以及一些重點問題及其解決辦法。首先進入 WindowStyles 設置樣式，為了建模過程中清晰，勾選掉輪廓（ Profiles），深度暗示 （ Depth Cue），延長（ Extension）和端點。首先是選擇模板 ，對于建筑建模一般是選擇毫米單位，如 圖 51。 本章主要介紹如何使用 SketchUp 建模工具建立三維校園模 型 ，如何將模型導入 Unity3D 并實現 上述的全部功能 。這些對象主要包括樓群建筑、道路、運動場、湖、亭子等 ，通過對這些對象的建模搭建出燕大虛擬校園的基礎框架。 圖 42 為組成該系統的各模塊及它們之間的組織關系： 圖 42 系統結構圖 本章小結 本章首先說明了系統的開發(fā)環(huán)境， 然后介紹了本系統最終將要實現的各種功能 ，以及介紹了系統實現的設計思路，闡述了如何實現三維場景的漫游控制，信息顯示和 界面顯示。 該功能 是利用一類被稱為 OnGUI()的函數 實現的。主要就是各個主體建筑的 名稱的可視化，當鼠標指針指向某一棟建筑時，顯示該建筑的名稱。 使用游戲引擎的一個好處就是很多功能都是 現成的， Character 腳本就是自帶的控制攝像機移動的腳本， 視角的控制我們只需要改動 MouseLook腳本中的一些參數。其一， 完成 三維場景 并 在三維場景中漫游 。 SketchUp 建模階段：運用整理后的衛(wèi)星影像圖進行建模，包括地形模型，建筑模型 ，環(huán)境模型，裝飾物的建造。在該階段要對 整個開發(fā)流程做出合理的安排 ，羅列系統中重要的、必要實現的功能 ，進行功能模塊的劃分，以免工作中無處下手做很多無用功。 由于校園建設正在飛速發(fā)展，對于虛擬校園漫游系統的功能需求也將不斷加深，所以系統如果不具有一定的靈活性，就很難根據今第 3章 需求分析 19 后開發(fā)的需求變化進行調整。為了達到這一要求，在總體設計時必須遵守以下原則： 1) 沉浸性原則 。導航小地圖會占用部分屏幕，所以要根據用戶喜好，可以控制小地圖的顯示和隱藏 ； 5) 用戶界面要有清晰明了的操作說明 。對于入學新生，入學前他們就能了解到燕山大學校園的校園布局和眾多公共設施信息，可以更快的適應學習生活 ， 即使本校師生想了解其他學院，這也是一個很好的窗口。 最后介紹了 Photoshop CS6 圖像處理軟件，大部分的紋理圖片是通過 Photoshop CS6 加工處理后 的。 本章小結 本章主要介紹了本系統的開發(fā)工具。 2021 年， Adobe 將Adobe Photoshop 8 更名為 Adobe Photoshop CS。但是 C完全不同，它屬于強類型語言，變量或方法一定要在之前定義好。不過用的最多的應該是 Javascript 和 C兩種語言 ?，F在兩者都屬于 ECMAScript 的實現。但 JavaScript 的主要設計原則源自 Self 和 Scheme。完整的 JavaScript 實現包含三個部分： ECMAScript，文檔對象模型，字節(jié)順序記號。它最初由網景公司（ Netscape）的 Brendan Eich 設計，是一種動態(tài)、弱類型、基于原型的語言，內置支持類。同時，有些特殊功能（如 AJAX）必須依賴 Javascript 在客戶端進行支持。 Javascript Javascript 介紹 JavaScript，也稱 ECMAScript，是一種廣泛用于客戶端網頁開發(fā)的腳本語言，最早是在 HTML 上使用的，用來給 HTML 網頁添加動態(tài)功能，然而現在 JavaScript 也可被用于網絡服務器，如 。 視頻播放采用 Theora 編碼。 Screen Space Ambient Occlusion，動態(tài)陰影使用的是 Shadow Map 技術，并支持Rendertotexutre 和全屏 Post Processing 效果。項目中的資源會被自動導入，并根據資源的改動自動更新。 Unity 也被用來快速的制作游戲或者開發(fā)游戲原型。 Unity3D 幾乎為開發(fā)者完美地解決 了這一難題，將大幅度減少移植過程中一些不必要的麻煩，但使用它后也并非一點麻煩都不會產生。 Unity3D是一款標準的商業(yè)游戲引擎，而商業(yè)引擎的主要特點有收費、封閉源碼和功能強大。 表 21 列出了所有繪圖和修改工具： 燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文） 12 表 21 SketchUp 基本工具介紹 工具 功能 用途 畫線 繪圖 可用來創(chuàng)建、相交或拆分平面或其他線條 圓弧 繪圖 可用來創(chuàng)建、相交或拆分平面或其他線條 徒手畫 繪圖 可用來創(chuàng)建、相交或拆分平面或其他線條 矩形 繪圖 可用來創(chuàng)建、相交或拆分平面或其他線條 圓 繪圖 可用來創(chuàng)建、相交或拆分平面或其他線條 多邊形 繪圖 可用來創(chuàng)建、相交或拆分平面或其他線條 選擇 主要 用于選擇圖元 橡皮擦 主要 用于刪除幾何圖形和恢復平面 顏料桶 主要 用于應用材質（包括顏色和紋理） 定位紋理 * 修改 用來操控到涂刷表面上的材質。幸運的是，繪制模型的工具并非只有“畫線”工具一種，相反， SketchUp 提供了許多其他工具，幫助您提高繪圖速度。 相交（布爾運算） 。 推 /拉工具讓您可以從 SketchUp 中選擇任意一個非彎曲平面，然后從起點開始推拉這個平面（這種操作也稱為拉伸）。例如，畫線工具讓您可以拆分平面和邊線，從而創(chuàng)建更多獨立的平面和邊線。 SketchUp 采用了若干概念，您可以使用這些概念，從而進行快速繪圖。 SketchUp 絕對是一款適合于設計師使用的軟件，因為它的操作不會成為你的障礙，你可以專注于設計本身了。這樣人們就更容易學習、更容易使用并且（最重要的是）更容易記住如何使用該軟件，從而使人們更加方便地以三維方式思考和溝通，是一套直接面向設計方案創(chuàng)作過程的設計工 具。 SketchUp 建模方法及特點 SketchUp 又名“草圖大師”，是一款可供您用于創(chuàng)建、共享和展示 3D模型的軟件。 2021 年 4 月 26 日， Trimble 公司宣布將從 Google 購買 SketchUp。但是，將不再支持 Windows 2021 操作系統。由于 Last Software 開發(fā)的一個Google Earth 插件吸引了 Google 的注意， Google 于 2021 年 3 月 14 日收購了 Last Software，同時 SketchUp 歸到 Google 旗下。 SketchUp 初次亮相于 2021 年 8 月，作為一款通用的專注于 3D 內容創(chuàng)作的工具，正如它的標語“ 3D for everyone”，并被設想為一款這樣的軟件“一個簡潔優(yōu)雅的界面模擬真實的自由的筆和紙的感覺，讓設計專業(yè)人士以他們想要的方式去繪制他們想要的東西 ，而且學習使用它將是簡單并有趣的，以傳統的設計軟件不可能的方式用于設計師制作和展示他們的設計作品。 第 2章 工具介紹 9 第 2 章 工具介紹 本次畢業(yè)設計 主要 運用了 SketchUp 進行 燕山大學西校區(qū)的場景建模，利用 Unity3D 游戲引擎 進行渲染和驅動，并使用 Javascript 在 Unity3D 中進行腳本 編程，實現了燕山大學西校區(qū)虛擬校園 的展示。另外，他們還研制出了快速漫游算法和遞進網格的快速生成算法，為漫游提供了風好的解決方案。 中國海洋大學基于 VC/OpenGL 創(chuàng)建了一個方便直觀的 信息查詢導航系統，具有基本的自主漫游和按固定路徑漫游的功能，可按目的地自動地生成漫游路徑、定位鳥瞰圖、漫游中途經的樓宇和景點介紹等。目前，根據我國的具體國情，制定了一些開發(fā)虛擬現實技術研究的方案和計劃，虛擬現實技術已經被列入了九五規(guī)劃、國家自然科學基金會、國家高技術研究發(fā)展計劃等機構和計劃的研究項目。 日本一些公司和機構已經對虛擬現實技術在通信方面的應用做了很多研究。該研究所目前在虛擬現實技術方面的研究成果有以下幾項：飛行仿真器統、人體測量和模型隨動、用 HIMD 在建筑群中漫游、一個類似 CAVE 的系統。該系統第 1章 緒論 7 中，用戶通過控制一個模擬人手的隨動機械人手臂來控制遠程攝像系統。日本在利用虛擬現實技術開發(fā)游戲方面也做了很多研究 ，但是對于硬件設備的研究還不深入，其使用的大部分虛擬現實硬件都是從美國進口的。 Loma Linda 大學醫(yī)學中心的 David Warner 博士和他的團隊成功地將計算機圖形及虛擬現實的設備用于探討神經疾病問題，并首創(chuàng)了虛擬現實兒科治療法。該中心建立了“視覺感知計劃”，將現有 VR 技術的進一步發(fā)展作為研究對象。 本課題的 國外 研究現狀 美國是虛擬現實技術的創(chuàng)始地，其虛擬現實技術的研究水平處于世界各國的前列。隨著新的輸入設備研制成功和微型視頻設備投入使用，再加上工作站提供了更加強有力的圖形處理能力，從而為構成“虛擬現實”的交互環(huán)境提供了可能。該論文引起了公眾的極大興趣。 Fisher第 1章 緒論 5 用 VIVED 系統作實驗。直到 80 年代后期， VR 技術才得以加速發(fā)展。并發(fā)表了題為“ AHeadMounted 3D Display”的論文，對頭盔式三維顯示裝置的設計要求、構造原理進行了深入的討論，并繪出了這種裝置的設計原型，成為三維立體顯示技術的奠基性成果。 1965 年，在 IPIF 會議上，有 VR 先鋒 之稱的計算