【正文】 展望 可以預(yù)測，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將日益廣泛地應(yīng)用于教育教學(xué)領(lǐng)域。但目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還存在一定的問題，主要表現(xiàn)在： 學(xué)生在虛擬的環(huán)境中學(xué)習(xí)，與在真實(shí)的生產(chǎn)中訓(xùn)練畢竟不同，因?yàn)槿绻麅H考慮交互的真實(shí)性，那么無論如何身臨其境，真正動手操作機(jī)器的效果要強(qiáng)于任何媒體教學(xué)。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不能完全代替具體真實(shí)的操作，它只能在一定程度上代替某些實(shí)驗(yàn)，而不能完全代替實(shí)踐教學(xué)，尤其不能代替有創(chuàng)造性目的的試驗(yàn)。 現(xiàn)實(shí)的效果還有待加強(qiáng) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁 共 31 頁 虛擬現(xiàn)實(shí)的表示側(cè)重于幾何表示，缺乏逼真的物理、行為模型，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在感知方面，視覺合成研究的較多，聽覺、觸覺關(guān)注較少，真實(shí)性與實(shí)時性不足，其虛擬的效果還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。 與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的設(shè)備普遍存在使用不方便，效果不佳等情況，難以達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需的要求，如中心計(jì)算機(jī)的處理速度還不足于滿足在虛擬世界中巨大數(shù)據(jù)量處理實(shí)時性的需要，對數(shù)據(jù)存儲能力也不足，基于嗅覺、味覺的設(shè)備還沒有成熟及商品化。硬件設(shè)備品種有待進(jìn)一步擴(kuò)展。 虛擬現(xiàn)實(shí) 系統(tǒng)應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備價格也比較昂貴，且這些設(shè)備局限性很大，需要進(jìn)一步發(fā)展其結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)，使其輕巧化和降低成本，才能更有利于推廣應(yīng)用。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新型的教學(xué)媒體，目前已引起教育界的極大關(guān)注。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件與軟件成本的逐漸降低，這種新的教學(xué)媒體必將廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)中，最終在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 共 31 頁 第 4章 虛擬會館系統(tǒng)的介紹 第 虛擬會館的簡介 在互聯(lián)網(wǎng)三維技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時代背景下，信息化、數(shù)字化的浪潮正席卷世界的每一個角落，會展行業(yè)正面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，為探 索信息化時代會展行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，充分利用互聯(lián)網(wǎng)的特殊優(yōu)勢，開創(chuàng)具有時代性的永不落幕的會展是大勢所趨。 網(wǎng)上 3D 虛擬會展是將三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和二維網(wǎng)上信息系統(tǒng)融合在一起，采用嵌入IE 頁面的方式運(yùn)行，無需下載客戶端，普通家庭的帶寬即可流暢運(yùn)行。虛擬會展將現(xiàn)實(shí)中的會展以三維模型的方式展現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造出栩栩如生的三維網(wǎng)上會展環(huán)境。它建立在數(shù)字技術(shù)及電腦模擬場景設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，豐富的視覺效果、充分的互動效應(yīng)、及良好的用戶操作體驗(yàn)，是虛擬會展區(qū)別于傳統(tǒng)會展的關(guān)鍵。 虛擬會展作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，使得展會突破原先地域等 諸多條件限制，為會展行業(yè)的創(chuàng)新和二次競爭提供了技術(shù)基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)展會運(yùn)營商有機(jī)會向更大的范圍擴(kuò)展影響力，建設(shè)全球性的超級展會；而二線城市和廠商也擺脫先天桎梏，獲得同等或相近的發(fā)展基礎(chǔ)。虛擬會展使會展行業(yè)從一個資源密集型的產(chǎn)業(yè)中解放出來，大大減低了會展行業(yè)對資源和能源的消耗，削弱對地域和資金的依賴，真正能夠?qū)崿F(xiàn)永不落幕的會展平臺。 第 特點(diǎn)及作用 虛擬會展六大特點(diǎn)： 自主性：參展商自助三維立體、多媒體布展，隨時更新； 專業(yè)性：參展商和參觀者均來自全世界行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)秀企業(yè)，高端展會觸手可得； 體驗(yàn)性：暢游逼真 3D 場景，無縫溝通，體驗(yàn)互聯(lián)網(wǎng) 3D 商務(wù)時代顛覆傳統(tǒng) B2B 模式； 一站性：產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品、配件和商務(wù)活動所需服務(wù)機(jī)構(gòu)如金融、物流、保險、認(rèn)證、媒 體、風(fēng)險投資等進(jìn)駐參展，產(chǎn)業(yè)鏈完整 呈現(xiàn)； 社區(qū)性：全球參展商、參觀者的個人虛擬形象隨時隨地出現(xiàn)在虛擬 3D 場景，觀眾可以和參展商產(chǎn)生互動（語言、動作、語音、視頻）等等；搜索目標(biāo)或偶遇彼此同樣驚喜； 虛擬性：虛擬展會 +虛擬團(tuán)隊(duì) +虛擬辦公，虛擬商務(wù)模式推動現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)增長。 虛擬會展對傳統(tǒng)展會帶來的促進(jìn)作用： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 31 頁 更廣泛：接受來自互聯(lián)網(wǎng)任意位置的訪問，吸引更多觀眾。 更節(jié)?。簠⒄?成本低，參展花費(fèi)小，節(jié)省人力物力財(cái)力。 更高效：參展商可以把更多的精力放到與客戶溝通上，同時在線收集、管理客戶數(shù)據(jù)信息更為方便，參展效率大幅提高。 更環(huán)保：不需要現(xiàn)實(shí)建材以及紙質(zhì)宣傳品，節(jié)約能源并且綠色環(huán)保，無形中也為參展商節(jié)省一筆不小的開支。 更強(qiáng)大：比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)展會的互動性更好，可操作性更突出，現(xiàn)場感更強(qiáng)。 第 功能框架 虛擬會展系統(tǒng)具體框架，如圖 41 所示： 圖 41 虛擬會展系統(tǒng)框架圖 前臺展現(xiàn)部分 ： 三維會展環(huán)境，通過主流 Web 瀏覽器（如 IE）進(jìn)行全方位觀看。參觀者可在虛擬場館中用以第一視角瀏覽整個展會， 也可控制虛擬人物在虛擬場景中通過鍵盤和鼠標(biāo)自由控制行走。（直接輸入網(wǎng)址登錄，無須客戶端下載安裝，簡便快捷） 應(yīng)用 Converse3D 虛擬社區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)展會多人在線互動，參觀者與參展商均以角色形式登陸三維場景，參觀者與參展商、參觀者與參觀者可以進(jìn)行聊天、握手等互動。參展商可以向觀眾推薦產(chǎn)品、發(fā)出邀請、發(fā)出邀請聲等。 觀眾可以參看展廳平面圖， 并可以點(diǎn)擊平面圖上的熱點(diǎn)快速跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的展位。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 共 31 頁 為企業(yè)搭建現(xiàn)實(shí)展室的三維網(wǎng)上展室，對三維網(wǎng)上展室的形象和產(chǎn)品介紹提供文字，圖片和視頻鏈 。 虛擬會所展示圖，如圖 42 所示： 圖 42 虛擬會所展示圖 第 管理方式介紹 后臺管理部分 ： 一、 參展商后臺管理 ，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對自身的相關(guān)信息的 增加、刪除和修改。具體功能見參展商后臺管理表，如表 1 所示 。 表 1 參展商后臺管理表 添加 刪除 修改 查詢 企業(yè)信息管理 √ √ 視頻管理 √ √ √ √ 產(chǎn)品管理 √ √ √ √ 問卷調(diào)查 √ √ √ √ 互動管理 √ √ √ √ 用戶行為分析 √ √ √ √ 、更改自己展室的 logo、圖片、鏈接等 —— （簡單的更換固定位置，不包含特殊模型展品，特殊模型展品須系統(tǒng)維 護(hù)方上傳）。 ，可在三維場景中動態(tài)添加三維展品，可錄入展品超鏈接、視頻、三維數(shù)據(jù)、圖片等資料信 息，以供參觀者觀看使用。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 31 頁 ，可以維護(hù)展室 logo、超鏈接等信息。 二、 系統(tǒng)后臺管理 ，實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)所有功能的增、刪、改功能。具體功能見 系統(tǒng)后臺管理表，如表 2 所示 。 表 2 系統(tǒng)后臺管理表 添加 刪除 修改 查詢 展會管理 √ √ √ √ 展館管理 √ √ √ √ 分館管理 √ √ √ √ 展位管理 √ √ √ √ 展位模版管理 √ √ √ √ 展位構(gòu)件管理 √ √ √ √ 視頻管理 √ √ √ 問卷管理 √ √ √ 互動管理 √ √ √ ，采用 Converse3D 三維場景制作工具對展館及展廳進(jìn)行三維建模，并對若干標(biāo)準(zhǔn)展位進(jìn)行制作。 ，開發(fā)招展銷控系統(tǒng)，對展位銷售信息進(jìn)行管理，并采用展廳設(shè)計(jì)功能對展廳進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)展位（標(biāo)展或特裝）的動態(tài)添加、移動、旋轉(zhuǎn)、縮放及刪除等功能，使得三維虛擬展廳即時反應(yīng)銷售情況，讓企業(yè)對自己展位的效果一目了然。 ，動態(tài)維護(hù)展會發(fā)布的廣告信息。 、記錄 IP、客戶登陸、記錄下載數(shù)量等二維網(wǎng)站功能。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 共 31 頁 第 5章 虛擬手機(jī)交互系統(tǒng)的探討研究 第 虛 擬手機(jī)交互系統(tǒng)的介紹與流程設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的工作流程如圖 51 所示 。 圖 51 手機(jī)交互系統(tǒng)流程圖 （ 1） 利用 3DSMAX 建模，然后用 VRPlatform 所提供的、已經(jīng)嵌入到 3DMAX 軟件中的插件 VRPFORMAX 將該模型文件轉(zhuǎn)換為后綴名 .vrp 的格式文件。 （ 2） 把得到的 vrp 文件導(dǎo)入 VRPlatform 三維平臺軟件中進(jìn)行界面設(shè)計(jì)。 （ 3） 加入交互模塊，在腳本編輯器中加入事件代碼，進(jìn)行交互設(shè)計(jì)。 （ 4） 利用 VRPlatform 三維平臺軟件將設(shè)計(jì)導(dǎo)出為 Web 頁支持的 格式，即 vrpie 文件，以便于在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布。 （ 5） 利用 Microsoft Visual Studio 2020 平臺設(shè)計(jì)一個模擬手機(jī)導(dǎo)購網(wǎng)站，并把所設(shè)計(jì)的虛擬手機(jī)放入網(wǎng)站中，顧客就可以與之交互 。 第 模型制作 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)要求實(shí)時動態(tài)地模擬環(huán)境，由于受到 PC 硬件的限制，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的建模與以形體塑造為主的影視動畫的建模有著顯著的不同，目前虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬場景的蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁 共 31 頁 構(gòu)造主要有以下兩種途徑：基于模型的方法和基于圖像的繪制 (IBR) 方法。本文中的模型采用基于模型的構(gòu)造方法。 3DSMAX 的建模方法主要有：多邊形 (Polygon) 建模、非均勻有理 B 樣條曲線建模 (NURBS)、細(xì)分曲面建模 (Subdivision Surface)。手機(jī)的制作主要是通過 3DSMAX 使用多邊形 (Polygon)建模。也就是直接創(chuàng)建基本的模型幾何體，然后再通過修改器中的可編輯網(wǎng)格調(diào)整物體形狀 ,或通過使用放樣、曲面片造型、組合物體來制作模型，最后賦予模型關(guān)鍵 幀 動畫。利用 3DS MAX 制作出的手機(jī)模型最終效果如圖 52 所示。 圖 52 3D 手機(jī)模型圖 這里暫不對這些模型塊進(jìn)行色彩渲染，等導(dǎo)入到 VRPlatform 平臺上再對其修 飾。VRPlatform 軟件提供一個可以嵌入 3DSMAX 軟件的轉(zhuǎn)換插件，用這個插件可以成功將模型導(dǎo)出為 VRPlatform 平臺所支持的格式以對模型作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。 第 界面設(shè)計(jì) 界面模型設(shè)計(jì)出來之后，就進(jìn)入后期制作階段。首先是將場景文件導(dǎo)入到 VRPlatform 設(shè)計(jì)平臺，然后進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，依照構(gòu)想設(shè)計(jì)將一些背景圖、模型色彩、功能按鈕等做好。如圖 53 所示界面。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 共 31 頁 圖 53 設(shè)計(jì)界面截圖 第 交互的實(shí)現(xiàn) 做好了界面，那么下一步就是做交互功能了，簡單來說就是使該設(shè)計(jì)能“活”起來。在交互設(shè)計(jì)時，首先把按 鈕上的功能逐個實(shí)現(xiàn)，然后在其中插入腳本代碼。圖 54 是“功能介紹”按鈕實(shí)現(xiàn)后的截圖。手機(jī)按鈕中“選歌功能”實(shí)現(xiàn)的效果為：當(dāng)點(diǎn)擊“音樂上翻鍵”時，手機(jī)屏幕中所示的音樂菜單會向上移動選擇歌曲，并播放出來，點(diǎn)擊“音樂下翻鍵”則剛好相反。 圖 54 功能介紹按鈕演示 圖 55 為 選歌系統(tǒng) 功能實(shí)現(xiàn)的 流程 圖。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 共 31 頁 圖 55 選歌功能系統(tǒng)流程圖 在網(wǎng)站中嵌入前面制作好的虛擬手機(jī)，最終效果如圖 56 所示。 圖 56 手機(jī)展示網(wǎng)站效果圖 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 共 31 頁 本系統(tǒng)利用 VRPlatform 三維平臺軟件結(jié)合 3DSMAX 軟件設(shè)計(jì)并實(shí) 現(xiàn)了一個虛擬手機(jī)交互系統(tǒng)，并使之發(fā)布至網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)了一個商業(yè)手機(jī)的虛擬展示系統(tǒng)，使用戶在足不出戶的情況下能完整了解功能并操作手機(jī)，實(shí)現(xiàn)了真實(shí)情境下的“虛擬購買”。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁 共 31 頁 第 6章 虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展 第 虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)的發(fā)展瓶頸 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展過程中遇到的問題很多，可以歸結(jié)為 3 大難題： 1． 虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的 “ 貴族化 ” 。要構(gòu)建一個高質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，首先需要昂貴的外部設(shè)備，無論是高分辯率的頭盔顯示器 HMD，還是立體投影顯示器，無論是空間定位器，還是高精度的數(shù)據(jù)手套，都是價格不菲。其次，為完成復(fù)雜場景的實(shí)時 渲染，還需要高性能的圖形工作站以及相應(yīng)的軟件。在一些專用領(lǐng)域，但普通的信息系統(tǒng)用戶可能會望而卻步。 2． 繁瑣的三維建模。基于圖形的虛擬環(huán)境首先要解決的問題便是三維造型。當(dāng)圖形渲染技術(shù)在向?qū)崿F(xiàn)真實(shí)感大踏步前進(jìn)的時候，生成精確三維模型的過程還像二十幾年前一樣困難。在三維激光掃描技術(shù)上的進(jìn)步提供了簡化模型構(gòu)