【正文】 成。 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(kù)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(diǎn)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(duì)貼圖進(jìn)行調(diào)整，點(diǎn)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(shí)無法顯示，所以需要進(jìn)入修改器下拉菜單，進(jìn)入 UV 坐標(biāo)，然后選擇 UVW 貼圖即可完成對(duì)地板的貼圖。 導(dǎo)出成功后，會(huì)生成一個(gè)名為“圖書館 .Wrl”的文件，將其用 VRMLPAD 打開，會(huì)顯示出代碼編輯界面 。接著對(duì)書柜內(nèi)部面的材質(zhì)進(jìn)行編輯，此時(shí)用到 Indexedfaceset 面集節(jié)點(diǎn)，它和線集節(jié)點(diǎn)一樣，有 color，colorindex 和 colorpervertex 三個(gè)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(shí)不需進(jìn)行修改。 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(shí)，圖書館的外部場(chǎng)景環(huán)境設(shè) 置完畢。 為了對(duì)圖書館進(jìn)行漫游，需要對(duì)觀察者的視點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)置不同的視點(diǎn)對(duì)圖書平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 館可以對(duì)圖書館從不同的角度進(jìn)行觀察，可以全方位的更真實(shí)的感受到周圍環(huán)境的變化。經(jīng)過測(cè)試，計(jì)算機(jī)對(duì)于場(chǎng)景的處理較為流暢，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行也沒有出現(xiàn)停滯、卡死的現(xiàn)象。如果能夠按照真實(shí)或者自己想象改變一些構(gòu)件，這樣會(huì)使整個(gè)場(chǎng)景更具有親和力。計(jì)算機(jī)行業(yè)是一個(gè)發(fā)展飛速，潛能巨大，有著無盡機(jī)會(huì)的行業(yè)，它就像一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)也許有人會(huì)倒下，但將會(huì)有無數(shù)的人成長(zhǎng)起來。要多看一些別人的例子，開拓思路，不斷想象， 往往能夠到達(dá)理想的效果。如圖 61。 Intensity域的域值用于設(shè)定點(diǎn)光源的明亮程度。相對(duì)應(yīng)的 groundcolor 域和 grounganle域分別用于表示地面顏色和角度。貼圖域的節(jié)點(diǎn)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(duì)位置和絕對(duì)位置都可以。 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(xiàng)，在導(dǎo)出對(duì)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(jìn)”，“基本線”以及“坐標(biāo)插補(bǔ)器”選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊確定。這時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是多維材質(zhì)，首先選中要選擇物體的面級(jí)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(hào)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(hào)為 1，這時(shí)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(diǎn)選后面的標(biāo)準(zhǔn)在菜單中選中多維子材質(zhì)，在顯示的號(hào)上面設(shè)置為 2，分別編輯兩個(gè)材質(zhì)，編輯編號(hào)為 ID=1 的材質(zhì)，賦予漫反射顏色為黃色，編輯編號(hào)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)。 接下來就是對(duì)書柜進(jìn)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(shí)使材質(zhì)處于標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，在下面的漫反射后面的貼圖上，打開素材庫(kù)，選擇木紋的圖片，這時(shí)再選擇將材質(zhì)賦予選擇的物體，在選擇的物體上就會(huì)出現(xiàn)木紋的材質(zhì)。 首先選擇工具面板，然后在創(chuàng)建的集合體中選擇長(zhǎng)方體。 建立對(duì)象集 有了一個(gè)大致的想法后可以把場(chǎng)景進(jìn)行細(xì)化，該虛擬場(chǎng)景可以細(xì)化為多個(gè)對(duì)象集。該系統(tǒng)支持手動(dòng)漫平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 游，瀏覽者可以自主的控制視角對(duì)圖書館場(chǎng)景進(jìn)行自由的瀏覽，可以按照自己的想要的方式進(jìn)行漫游。 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 3 需求分析 在進(jìn)行系統(tǒng)建模和構(gòu)建前，需要對(duì)圖書館的整體進(jìn)行規(guī)劃，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的需求分析。是一個(gè)功能強(qiáng)大，多種用途的 創(chuàng)作工具。 1． Anchor：用來創(chuàng)建虛擬空間的一個(gè)錨點(diǎn)造型，它用于 VRML 世界之間的鏈接。 在解決完基礎(chǔ)的知識(shí)后上網(wǎng)可以查閱到要設(shè)計(jì)實(shí)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(jì) 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(xì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 本文中所用的方法也可適用于虛擬博物館，虛擬校園等。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。在此完成了圖書館的建模以及實(shí)現(xiàn)了交互性的用戶的漫游等。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。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(tái)，對(duì)圖書館進(jìn)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(dòng)。 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 2 技術(shù)與工具研究 強(qiáng)大的三維編輯器 —— 3DMAX 在此次設(shè)計(jì)中，用到的建模工具就是 3DMAX,其可視化的界面和清晰的坐標(biāo)系統(tǒng)是的建模過程更加方便和容易。 3DMAX 在制作立體場(chǎng)景方面功能相當(dāng)強(qiáng)大。這可能跟它已經(jīng)很多年沒有更新有關(guān)。 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?jī)?nèi)容包括圖書館內(nèi)部基本場(chǎng)景的建立；圖像、環(huán)境、裝飾、燈光與場(chǎng)景的有機(jī)結(jié)合以增加場(chǎng)景的復(fù)雜度和主動(dòng)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(chǎng)景的交互性，給人以身臨其境的感覺。 虛擬圖書館的功能 本場(chǎng)景是實(shí)現(xiàn)一個(gè)地面上的一個(gè)虛擬圖書館。而且整個(gè)設(shè)計(jì)過程都需要對(duì)三維立體空間有一定的空間想象能力，空間定點(diǎn)也就成為設(shè)計(jì)過程 中重要的一環(huán)。 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(duì)其再?gòu)?fù)制 4個(gè)進(jìn)行移動(dòng)，這時(shí)書柜的層數(shù)就制作出來了，接下來就是對(duì)圖書進(jìn)行制作。如圖 53。下面用同樣的方法，將書柜放在適當(dāng)?shù)奈恢茫缓髮?duì)其進(jìn)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(gè)位置即可。在該編輯器中，通過鼠標(biāo)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。在默認(rèn)的情況下，沒有全景空間背景，天空和地面均為黑色。光源的顏色可以再 color 域中，由一個(gè) RGB 顏色域值進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完畢后，進(jìn)入調(diào)試界面，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在視點(diǎn)的下拉菜單中選擇不同的視點(diǎn)進(jìn)行觀察，并按鍵盤上的方向鍵進(jìn)行移動(dòng)，觀察四周的物體，若視點(diǎn)的視野范圍過大或過小，則返回代碼界面進(jìn)行調(diào)節(jié)。這使得在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于場(chǎng)景中的一些模塊認(rèn)識(shí)不清。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我也認(rèn)識(shí)了 VRML，深刻了解了 VRML 作為一個(gè)開發(fā)平臺(tái)有著得天獨(dú)厚的潛能。 平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 7 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬圖書館場(chǎng)景。 存在問題 、線性思維，忽略了逆向思維、擴(kuò)散思維使得一開始就陷入了缺乏創(chuàng)意的泥潭。 Jump域的域值用于設(shè)定視點(diǎn)的切換類型是否為跳躍性。 此外，還可以人工設(shè)置三種類型的光源：點(diǎn)光源，平行光源和錐光源。天空和地面的劃分以地平線為界。 物體的外部貼圖是由外觀域節(jié)點(diǎn)控制，外觀域（ appearance）節(jié)點(diǎn)是一級(jí)域節(jié)點(diǎn)，用在 Shape 節(jié)點(diǎn)中為 Appearance 域的域值，它分為兩種情況：第一是節(jié)點(diǎn)中使用材質(zhì)域，用來說明 物體表面的材質(zhì)，域值使用材質(zhì)域節(jié)點(diǎn)表示。 首先打開文件菜單，在下拉菜單里選擇合并選項(xiàng)，然后在相應(yīng)的文件夾下選擇桌子椅子，在選項(xiàng)框中選擇全部，然后確定，此時(shí)桌子椅子導(dǎo)入完成。再進(jìn)行桌腿的建模，在此建立的是鋼材的桌腿，同樣的建立一圓柱體然后添加修改器分別在頂前和左視圖修改控制點(diǎn)，使最后呈現(xiàn)出桌腿的形狀，至此桌腿的制作完畢，當(dāng)然后期的材質(zhì)會(huì)統(tǒng)一的進(jìn)行，在此就先放置不管，后面再一 一進(jìn)行詳細(xì)的說明。至此墻壁的外圍就制作完畢。虛擬圖書館系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿足大批量、多用戶的需求。而且顯示器最好選擇 CRT，顯示器分辨率在 1024*768 以上，顏色為 32位以上。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就要全方位的對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)有一個(gè)前期的調(diào)查下面就詳細(xì)的說明一下。 在這一次 的設(shè)計(jì)過程中使用了不同的瀏覽器主要有 Cosmoplayer 和 Cortona，兩者在使用上也有少許區(qū)別，在效果上也不盡相同。由于 動(dòng)畫采用了關(guān)鍵幀技術(shù)，因而必須為 它所控制的造型指定關(guān)鍵時(shí)刻的關(guān)鍵值以達(dá)到動(dòng)畫平滑的效果。 第四章對(duì)虛擬圖書館進(jìn)行概要的設(shè)計(jì)。 虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)生成的關(guān)鍵在于虛擬場(chǎng)景建模 —— 虛擬世界的構(gòu)造。而 “ 虛擬 ” 是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。 論文作者簽名： 日 期： 指導(dǎo)老師簽名： 日 期： 平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 VRML 的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 本文主要介紹 VRML 虛擬圖書館場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 本人完全了解 平頂山學(xué)院 有關(guān)保存、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學(xué)校保存或向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的 紙質(zhì)版 和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán) 平頂山學(xué)院 可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用任何復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文。 引言 虛擬現(xiàn)實(shí)是 虛擬現(xiàn)實(shí)是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿 真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科，對(duì)該技術(shù)的研究始于 20 世紀(jì) 60年代。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為用戶創(chuàng)建一個(gè)視覺、聽覺、基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 觸覺、導(dǎo)航漫游等身臨其境感受的虛擬空間。最后將給出本文的主要組織結(jié)構(gòu)。這樣當(dāng)你鼠標(biāo)移動(dòng)到該造型或者從該造型上移開時(shí)，就會(huì)開始或停止一段動(dòng)畫。通過 VRMLPAD 的編譯和修改就可以創(chuàng)建出更加逼真的虛擬環(huán)境 。 本還是比較高所以造成了大多數(shù)人還是不愿意把錢投資在這里。由于 VRML 具有平臺(tái)無關(guān)性，故 VRML 可用于絕大部分的操作系統(tǒng)。由于基本造型眾多，需要在 3DMAX 里詳細(xì)描述，在這里就不一一舉例了 。 下圖為這兩部分的完成圖 51： 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 圖 51 墻體的建立 方法同墻體的制作，當(dāng)完全建好墻體后，進(jìn)入面級(jí)別選擇要建立門的位置，選中面級(jí)別選中所需的前后兩面，再石墨建模工具中選擇面 然后選擇橋命令，這時(shí)會(huì)很快在你所需的位置挖出門所在洞，當(dāng)然你可以在后期再創(chuàng)建門，放置于所需的位置。 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 圖 52 書柜模型 、電腦的制作 首先建立一長(zhǎng)方體進(jìn)入修改面板，在下面的屬性面板上修改長(zhǎng)寬高為40cm15cm2cm 長(zhǎng)分段數(shù)改為 3，寬的分段數(shù)也改為 3，進(jìn)入點(diǎn)級(jí)別模式，修改點(diǎn)的的位置，再進(jìn)入面級(jí)別模式選中位于位于前面的一面，在石墨建模工具中選中多邊形選擇下面的擠出命令，擠出 1cm。 接下來就是書架的材質(zhì)，可以看到書架可以用貼圖的賦予材質(zhì)，在圖片庫(kù)中選中木紋的材質(zhì)貼圖推拽入場(chǎng)景，這是會(huì)看到圖片被拉伸的很厲害，就需要添加 uvw貼圖，在下面的參數(shù)卷展欄中設(shè)置長(zhǎng)寬高的參數(shù)，可以根據(jù)場(chǎng)景中的變化可視化的進(jìn)行修改。如圖 55。 圖書館建模完畢后，由于四周全是黑色，效果很差，沒有周圍景物的襯托，顯得非常單調(diào)，所以還要為圖書館的周圍添加上場(chǎng)景環(huán)境。 在 VRML 中，默認(rèn)情況下，瀏覽器會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)白色頭燈光源 headlight。 在 VRMLpad 中提供的視點(diǎn)導(dǎo)航可以使用戶在瀏覽器的場(chǎng)景中，使用一個(gè)三維造型作為用戶的替身，按照行走、飛行、觀察等不同的方式，在虛擬圖書館的場(chǎng)景中進(jìn)行交互操作。由于設(shè)計(jì)的場(chǎng)景較大，所以在計(jì)算機(jī)處理的過程中會(huì)出現(xiàn)這種情況。首先要做出逼真三維立體物件就要在 3DMAX 中建模，再對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行細(xì)化，然后組合成整體。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大開眼界，不光了解了 VRML 方面的知識(shí)，而且鍛煉了我學(xué)習(xí)一門新語言的能力，大大 提高了我的應(yīng)變能力，學(xué)習(xí)能力，是我分析問題多了很多思路，積累了許多經(jīng)驗(yàn)。 解決方法 ，開發(fā)想象力。 關(guān)鍵代碼 DEF Camera01 Viewpoint { position orientation fieldOfView description Camera01 } DEF Fspot01 SpotLight { intensity 1 color 1 location direction cutOffAngle beamWidth on TRUE radius 基于 VRML的虛擬圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 } DEF Spot01 SpotLight { intensity 1 color 1 location 175 direction cutOffAngle beamWidth on TRUE radius } DEF Spot01TIMER TimeSens