【正文】 深刻了解了 VRML 作為一個開發(fā)平臺有著得天獨厚的潛能。 3DMAX 這樣的三維制作軟件來實現(xiàn)的，這也是這次畢業(yè)設(shè)計選擇使用 3DMAX 進行設(shè)計的一個原因。這使得在設(shè)計過程中對于場景中的一些模塊認識不清。但是也有不足之處，系統(tǒng)的讀取速度較慢，場景內(nèi)的貼圖也不能夠很快的顯示，這些問題與系統(tǒng)文件的大小有著必然聯(lián)系。設(shè)置完畢后，進入調(diào)試界面，點擊鼠標右鍵，在視點的下拉菜單中選擇不同的視點進行觀察，并按鍵盤上的方向鍵進行移動，觀察四周的物體，若視點的視野范圍過大或過小，則返回代碼界面進行調(diào)節(jié)。在 VRML 中可以用視點設(shè)置節(jié)點來創(chuàng)建視點，視點設(shè)置節(jié)點是一個一級域節(jié)點，放在主編組節(jié)點里面。光源的顏色可以再 color 域中，由一個 RGB 顏色域值進行設(shè)置。 由于圖書館內(nèi)部并沒有設(shè)置燈光，所以內(nèi)部的光線暗淡，與現(xiàn)實效果不服，所以需要對其進行燈光的添加和設(shè)置。在默認的情況下，沒有全景空間背景，天空和地面均為黑色。用同樣的方法，找到圖書館內(nèi)各個模型的父節(jié)點，然后進入代碼編輯命令面板，對各個圖形的子節(jié)點進行材質(zhì)的編輯和表面的貼圖，完畢后進行調(diào)試，進入視圖模式后看效果，如果有錯誤則退出檢查代碼是否出現(xiàn)錯誤并加以修改。在該編輯器中，通過鼠標操作可以編輯材質(zhì) 的 diffusecolor 域， specularcolor 域， shininess 域和 ambient域等，也以一邊調(diào)整一邊觀看效果。在界面左側(cè)是代碼樹，其中代碼樹中包含若干個子節(jié)點，子節(jié)點是在建模中各個模型的子物體。下面用同樣的方法，將書柜放在適當(dāng)?shù)奈恢?，然后對其進行復(fù)制，經(jīng)過若干次復(fù)制后，將這些書柜放置于大廳的各個位置即可。 用同樣的 方法，對墻體賦予建筑材質(zhì)，輸入?yún)?shù) R203， G203， B203，然后將材質(zhì)賦予墻體，最后分別將天花板和墻角線也賦予相應(yīng)的材質(zhì)。如圖 53。如圖 52。 確定“頂板”處于選中狀態(tài)，復(fù)制為“底板” ，將其調(diào)整到地板的位置并對其再復(fù)制 4個進行移動，這時書柜的層數(shù)就制作出來了，接下來就是對圖書進行制作。 上面工作完成后，添加可編輯多邊形編輯器，進入點級別模式，移動點到合適的位置，然后進入面級別模式，選擇要進行掏空的面，選擇石墨建模工具中的多邊形橋接命令，這時就完成了圍欄的制作。而且整個設(shè)計過程都需要對三維立體空間有一定的空間想象能力，空間定點也就成為設(shè)計過程 中重要的一環(huán)。 物體的基本造型 對對象進行了細化后就要研究每一個物體，由于每一個物體都有物理特性，所以就要研究物體的基本造型，包括形狀、顏色、材質(zhì)、發(fā)光、空間位置、圖片、光源、視點等等。 虛擬圖書館的功能 本場景是實現(xiàn)一個地面上的一個虛擬圖書館。 性能需求 在性能實現(xiàn)方面，要求表現(xiàn)真實， 文件不能太大，瀏覽速度要快。 虛擬大學(xué)圖書館是用 VRML 技術(shù)構(gòu)建的虛擬圖書館，他的研究內(nèi)容包括圖書館內(nèi)部基本場景的建立；圖像、環(huán)境、裝飾、燈光與場景的有機結(jié)合以增加場景的復(fù)雜度和主動性；利用光照技術(shù)和觸發(fā)器技術(shù)及接口編程技術(shù)增加場景的交互性，給人以身臨其境的感覺。 但是仍存在一些問題，例如： ，離大范圍的普及還有很大的距離。這可能跟它已經(jīng)很多年沒有更新有關(guān)。其它關(guān)鍵的功能包括修改遠程和本地文件，色彩語法譯碼，錯誤提示，分層結(jié)構(gòu)，一個 引導(dǎo)你發(fā)布在線的工具和一個預(yù)覽窗口。 3DMAX 在制作立體場景方面功能相當(dāng)強大。 ：用來創(chuàng)建虛擬空間中的一個接觸傳感器造型，用于檢測參與者的動作并將其轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)妮敵鲆杂|發(fā)一段動畫。 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計 4 2 技術(shù)與工具研究 強大的三維編輯器 —— 3DMAX 在此次設(shè)計中，用到的建模工具就是 3DMAX,其可視化的界面和清晰的坐標系統(tǒng)是的建模過程更加方便和容易。 論文的結(jié)構(gòu)安排 介紹虛擬圖書館管理系統(tǒng)的開發(fā)背景和意義，使用的科學(xué)研究方法。它將采取有效的方式將二維、三維、圖形、影像、背景、燈光、視角等結(jié)合在一起，讓人可以通過任意的平臺，對圖書館進行了解，更加可以方便的了解圖書館的位置與布局，方便、高效、生動。 虛擬圖書館的開發(fā)背景和意義 虛擬現(xiàn)實技術(shù)（ virtual reality）是以計算機技術(shù)為平臺，利用虛擬現(xiàn)實硬軟件資源實現(xiàn)人機交互和溝通 【 2】 。在論文中第一章介紹虛擬圖書館管理系統(tǒng)的開發(fā)背景和意義，使用的科學(xué)研究方法。最后將給出本文的主要組織結(jié)構(gòu)，從整體上闡述論文的工作。在此完成了圖書館的建模以及實現(xiàn)了交互性的用戶的漫游等。 論文作者簽名： 日 期： 關(guān)于畢業(yè)論文使用授權(quán)的聲明 本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的 資料（包括圖紙、試驗記錄、原始數(shù)據(jù)、實物照片、圖片、錄音帶、設(shè)計手稿等） ，知識產(chǎn)權(quán)歸屬平頂山學(xué)院。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。基于現(xiàn)在的圖書館系統(tǒng)都是編程語言設(shè)計的網(wǎng)頁式的設(shè)計，虛擬圖書館強大的交互和真實感就滿足了彌補這一缺點的需要。 本文中所用的方法也可適用于虛擬博物館，虛擬校園等。因此，虛擬現(xiàn)實是指用計算機生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝 置將自己 “ 投射 ” 到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰 【 1】 。第五章是詳細的設(shè)計與實現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實要求具有沉浸感，因此對逼真的虛擬環(huán)境的建立的要求越來越高。 在解決完基礎(chǔ)的知識后上網(wǎng)可以查閱到要設(shè)計實現(xiàn)虛擬圖書館必須要用到的工平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 3 具，其中包括 3dmax 建模軟件， vrmlpad 編譯軟件，以及 Cortona 瀏覽器這三種軟件。 第五章是詳細的設(shè)計與 實現(xiàn)。 1． Anchor：用來創(chuàng)建虛擬空間的一個錨點造型，它用于 VRML 世界之間的鏈接。 ：用來描述虛擬空間中的背景特征，為你的 VRML 世界提供一個外部環(huán)境。是一個功能強大，多種用途的 創(chuàng)作工具。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn) Cosmoplayer 對 VRML的各種效果支持比較好，對各種影響、聲音、導(dǎo)航系統(tǒng)的效果支持相當(dāng)好。 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計 6 3 需求分析 在進行系統(tǒng)建模和構(gòu)建前，需要對圖書館的整體進行規(guī)劃，并對系統(tǒng)進行全面的需求分析。 功能需求 虛擬圖書館構(gòu)建完畢后，可以實現(xiàn)瀏覽者在虛擬的場景中進行自由的瀏覽，可以對圖書館內(nèi)部的各種模型觀察，并可以從各個角度對圖書館場景進行觀察。該系統(tǒng)支持手動漫平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 7 游，瀏覽者可以自主的控制視角對圖書館場景進行自由的瀏覽，可以按照自己的想要的方式進行漫游。如果選擇 LCD 顯示器，在瀏覽較大場景時將會有比 較明顯的延遲現(xiàn)象，如果分辨率較低令很多三維設(shè)計器產(chǎn)生影響，而且在瀏覽器場景中的物體時，視角也比較小。 建立對象集 有了一個大致的想法后可以把場景進行細化，該虛擬場景可以細化為多個對象集。還應(yīng)盡可能考慮到用戶的瀏覽、欣賞的方便 。 首先選擇工具面板，然后在創(chuàng)建的集合體中選擇長方體。 首先創(chuàng)建幾何體標準基本體長方體工具，在前視圖中創(chuàng)建一個長方體，設(shè)置長寬高分別為 270、 17 3，并將其命名為“背板” 選擇創(chuàng)建幾何體標準基 本體長方體工具，在左視圖中創(chuàng)建一個長方體，并將其長寬高分別設(shè)置為 270、 60、和 3，將其命名為“側(cè)板左”，并利用頂點捕捉工具將其與“背板”對象對其。 接下來就是對書柜進行貼圖的制作，按照貼圖的基本步驟，打開材質(zhì)編輯器這時使材質(zhì)處于標準材質(zhì)，在下面的漫反射后面的貼圖上，打開素材庫，選擇木紋的圖片，這時再選擇將材質(zhì)賦予選擇的物體，在選擇的物體上就會出現(xiàn)木紋的材質(zhì)。當(dāng)然桌子制作到這里已經(jīng)可以收工了，下面要進行的是椅子的制作，由于制作的是一辦公桌，所以制作要分為下面幾個步驟，首先是椅子的靠背和面的制平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 13 作，再然后是扶手的制作，靠背和椅子面的制作先選擇創(chuàng)建樣條線，利用捕捉工具把點捕捉到網(wǎng)格上，在進入到點級別選擇移動工具移動點點的位置使點的位置在需要的位置上，選中樣條線輪廓屬性上輸入 3cm 在進行擠出在擠出的數(shù)值中輸入 30cm，扶手可以在上面靠背和面的制作中的過程汲取到制作的精華，因為整個制作過程和上一步使用的手法是相同的。這時設(shè)計實現(xiàn)的是多維材質(zhì)，首先選中要選擇物體的面級別模式，選中要賦予玻璃材質(zhì)的面，在屬 性卷展欄中輸入 ID 號為 2，反選其他的面，在屬性卷展欄中同樣的設(shè)置面的 ID 號為 1，這時按快捷鍵 M 打開材質(zhì)編輯器，在材質(zhì)名稱中中輸入 dw 點選后面的標準在菜單中選中多維子材質(zhì)，在顯示的號上面設(shè)置為 2，分別編輯兩個材質(zhì)，編輯編號為 ID=1 的材質(zhì)，賦予漫反射顏色為黃色，編輯編號為 ID=2 的材質(zhì)在不透明度中設(shè)置為 50，也就是玻璃的材質(zhì)。 下面將桌子椅子用移動工具放在合適的位置，然后 CTRL+V 對其進行若干次復(fù)制，得到多組物體，然后將其放在圖書館的各個相應(yīng)的位置，然后按 F3 看整體布置是否恰當(dāng)，如果有偏差，則仍需要用移動工具進行調(diào)試。 VRML 文件的導(dǎo)出與后期制作 建模完畢后，選擇文件下拉菜單下面導(dǎo)出選項，在導(dǎo)出對話框內(nèi)選擇保存類型為VRML97 格式，并命名為“圖書館”，在 VRML97 導(dǎo)出界面中，選中“縮進”，“基本線”以及“坐標插補器”選項，然后點擊確定。 下面對材質(zhì)域進行調(diào)節(jié)， VRML 的色彩設(shè)計分為兩種類型，一種為整體造型添加同樣的顏色，另一種為造型添加變化的顏色 [3]。貼圖域的節(jié)點結(jié)構(gòu)為： imagetexture{url“圖像文件名” }，其中 url 域說明貼圖使用的圖形名稱和位置，必須為全名，相對位置和絕對位置都可以。地平線位于原始坐標系 XOZ 平面向后延伸的無窮遠處，上面的球體是天空，下面的球體是地面。相對應(yīng)的 groundcolor 域和 grounganle域分別用于表示地面顏色和角度。其中點光源和常見的燈泡類似，由一個發(fā)光點 向整個空間散發(fā)光線。 Intensity域的域值用于設(shè)定點光源的明亮程度。該域值默認為 TURE，即為跳躍性視點，此時視點發(fā)生變化時，瀏覽器立刻將觀察者的視點移動到新的位置，而沒有過渡過程。如圖 61。在這種情況下，本人上網(wǎng)查閱了大量的模型資料基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計 22 以做到心中有大致思路 。要多看一些別人的例子，開拓思路，不斷想象， 往往能夠到達理想的效果。在短短的 2 個多月中，我克服了自身的浮躁，堅持多看，多想。計算機行業(yè)是一個發(fā)展飛速，潛能巨大，有著無盡機會的行業(yè)，它就像一個戰(zhàn)場也許有人會倒下，但將會有無數(shù)的人成長起來。通過構(gòu)建自己的虛擬現(xiàn)實場景，是我認識到未來的網(wǎng)絡(luò)是三維的網(wǎng)絡(luò)，未來的計算機世界是三維的世界，人們在這么一個虛擬的三維立體的世界里自由翱翔。如果能夠按照真實或者自己想象改變一些構(gòu)件，這樣會使整個場景更具有親和力。由于設(shè)計一個并不存在的虛擬場景不同于設(shè)計一般軟件，在設(shè)計前并沒有一個很明確的想法。經(jīng)過測試，計算機對于場景的處理較為流暢，整個系統(tǒng)的運行也沒有出現(xiàn)停滯、卡死的現(xiàn)象。在代碼頁面中，創(chuàng)建 7 個視點，分別從不同的位置和角度來進行觀察。 為了對圖書館進行漫游，需要對觀察者的視點進行調(diào)節(jié)，設(shè)置不同的視點對圖書平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 19 館可以對圖書館從不同的角度進行觀察，可以全方位的更真實的感受到周圍環(huán)境的變化。錐光源類似于帶罩的臺燈，由一個發(fā)光點向一個特定的方向照亮圓錐體。 topUrl E:\vr\images\ backUrl E:\vr\images\ bottomUrl E:\vr\images\ leftUrl E:\vr\images\ rightUrl E:\vr\images\ frontUrl E:\vr\images\ 為圖書館創(chuàng)建天空背景，此時，圖書館的外部場景環(huán)境設(shè) 置完畢。如果同時增加了全景空間和天空空間兩種背景，可以通過設(shè)置全景空間背景的透明度值決定能否看到天空和地面的顏色。接著對書柜內(nèi)部面的材質(zhì)進行編輯，此時用到 Indexedfaceset 面集節(jié)點，它和線集節(jié)點一樣，有 color，colorindex 和 colorpervertex 三個域值用于為所創(chuàng)建的平面造型著色， 由于在建模過程中顏色已經(jīng)確定，所以此時不需進行修改。首先打開左側(cè)名字為“書柜”的父節(jié)點，然后鼠標放置于程序“ materal”位置，單擊頂部工具欄的材質(zhì)編輯命令，進入材質(zhì)設(shè)置編輯器。 導(dǎo)出成功后，會生成一個名為“圖書館 .Wrl”的文件，將其用 VRMLPAD 打開，會顯示出代碼編輯界面 。但是由于書柜的方向不對，需要 對其進行旋轉(zhuǎn)操作，選中書柜，鼠標右鍵點擊“旋轉(zhuǎn)”工具，然后在偏移坐標軸 Z 軸中輸入?yún)?shù) 90，此時書柜朝向改變，得到想要的效果。 接著，為地面賦予瓷磚的材質(zhì)，同樣的方法，選中地板，打開材質(zhì)編輯器，選擇建筑材質(zhì)，然后在圖片庫內(nèi)選擇一張瓷磚的圖片拖拉至漫反射貼圖右方的空白處，然后點擊在視窗里顯示貼圖，從視窗里可以看出，由于貼圖較大，需要在對貼圖進行調(diào)整，點擊漫反射貼圖，將平鋪數(shù)據(jù)改為 4*4，由于地板是不規(guī)則圖形，貼圖此時無法顯示，所以需要進入修改器下拉菜單，進入 UV 坐標，然后選擇 UVW 貼圖即可完成對地板的貼圖。 書柜制作完成。 至此，書柜制作完成。 選擇創(chuàng)建幾何體標準基本體