基于VRML的虚拟校园漫游系统设计与实现

摘  要

VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虚拟现实建模语言，是一种用于建立真实世界的场景模型或人们虚构的三维世界的场景建模语言，具有平台无关性，是目前Internet上基于WWW的三维互动网站制作的主流语言。

虚拟校园是基于地理信息技术、虚拟现实技术和计算机网络技术等高新技术，将校园地理信息和其他校园信息相结合，以虚拟现实场景界面实现校园景观及信息的浏览查询，并可上载到计算机网络和提供远程用户访问。虚拟校园提供了校园景观及设施最直观的表现形式，方便了用户对校园信息的访问，促进了大学的建设和远程教学的发展。建立简单易行的现实感强的虚拟校园漫游便成为对大学校园虚拟化的目标。

本文在研究虚拟场景构建技术的基础上，以为例，设计并开发了基于VRML技术的虚拟校园漫游系统。并探讨了系统的整体构架、系统的开发流程、模型纹理贴图以及纹理贴图对场景外观的巨大作用。

关键词：虚拟漫游；VRML；场景建模；纹理贴图；动画交互

 目  录

摘  要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 虚拟现实技术概述 2

1.2.1 虚拟现实的演进 2

1.2.2 虚拟现实的发展现状 2

1.2.3 虚拟现实的发展趋势 3

1.3 虚拟现实技术的定义和特征 5

1.3.1 虚拟现实的概念 5

1.3.2 虚拟现实的特征 5

1.4 本文的主要工作 6

1.5 论文的主要结构 6

第2章 系统总体设计 7

2.1 系统总体结构 7

2.2 开发工具 8

2.2.1 VRML 8

2.2.2 3D Studio Max技术 10

2.3 系统开发流程 12

2.4 本章小结 12

第3章 虚拟校园场景建模 13

3.1 场景建模 13

3.1.1 场景分析 13

3.1.2 制定计划 14

3.1.3 建模工具选取 14

3.1.4 建筑单体的建模 14

3.2 场景对象优化 18

3.2.1 虚拟场景的二次建模方法 18

3.3 纹理映射 22

3.3.1 纹理种类 22

3.3.2 模型纹理处理 22

3.4 本章小结 24

第4章 虚拟校园漫游系统的交互 25

4.1 VRML传感器节点简介 25

4.1.1 接触传感器 26

4.1.2 环境传感器 26

4.1.3 感知传感器 27

4.1.4 碰撞编组 27

4.2 虚拟校园漫游系统的交互 27

4.3 虚拟校园漫游系统的视点控制 29

4.3.1 虚拟校园漫游系统的视点控制 29

4.3.2 虚拟校园漫游系统的导航控制 30

4.4 本章小结 30

第5章 虚拟校园漫游系统的优化 31

5.1 场景消隐技术 31

5.2 层次细节技术 31

5.3 碰撞检测技术 32

5.4 文件编辑环节的优化 32

5.5 本章小结 33

第6章 结  论 34

参考文献 35

致  谢 36

附录1 虚拟校园漫游系统的部分场景图 37