编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）题目：姓名： 学号：班级：二〇一三年六月3D 校园漫游系统 王瑞 08093713 信息安全09-1班中国矿业大学本科生毕业设计姓名：王瑞学号： 08093713 学院：计算机科学与技术学院专业：信息安全论文题目：3D校园漫游系统专题：指导教师：张艳群职称：副教授2013年 6月徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院计算机科学与技术学院专业年级信息安全09-1班姓名王瑞任务下达日期：2013年1月10日毕业论文日期：2013年1月18日至2013年5月27日毕业论文题目：3D校园漫游系统毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：根据虚拟现实技术的相关技术，设计一个基于3D模型的校园漫游系统，设计的系统应该符合以下要求：1、基于3D模型，即3D模型为基本元素2、具有真实物理效果，如碰撞、重力3、可以自由漫游，实现四处行走，除物理效果外不应有其他限制自由的条件。
4、具有良好的操作感和直观的系统界面根据以上要求，提出解决方案，并完成系统设计。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计（论文）答辩及综合成绩摘要本文介绍了虚拟现实技术的发展历程，讨论了国内研究同国外的差距与不足。
其次介绍建立一个虚拟现实系统建立的一般过程，重点介绍了现实对象变为虚拟对象方法。
简单的叙述使用3ds MAX将现实建筑物和物件虚拟化的过程以及VRP编辑器的使用。
最后给出了一种实现3D漫游系统的方法，即通过高度集成化的软件系统VRP-Platform和辅助软件3ds MAX的搭配，建立一个基于3D模型的虚拟现实漫游系统。
在文章的主体部分，叙述了校园中现实物体的参数的获取，以及如何避免实地测量以减少工作量。
使用提出的方法最终建立起一个，能够根据输入做出输出的虚拟现实漫游系统。
系统部分的模拟了中国矿业大学南湖校区的园区景色，用户可以在其中自由行走并查看景观。
接着给出系统测试的过程，以及针对该系统的展望。
由于模拟的校园范围不大，以及模型不够细腻，最终并不能很好的获得特别真实的校园行走体验。
针对这些问题，在展望部分中给出了解决方法，并证明该系统是可行的并具有一定的优越性。
关键词：虚拟现实技术；3DS MAX软件；VR-Platform软件；漫游系统；3D建模ABSTRACTThis article describes the development of virtual reality technology, and discusses the gaps and deficiencies of foreign and domestic research situation. Secondly describes the general process of how to establish a virtual reality system and the way of model digitizing. Simply describes the use of 3ds MAX software with buildings and objects of the real virtualization general methods and procedures and haw to use VRP software. Finally make out a method to building a 3D roaming system which is use 3ds MAX software to build the model and use VRP-Platform software to build the roaming system.The main part of the article describes about how to get the parameters of the objects in the real world and avoid site measure to reduce the workload. At last, the virtual reality system be established by using the method which can makes an output according to the input data. The system simulated the scenery of Nanhu Park campus t belong to China University of Mining and Technology in which user and move around and see something they want. Then there is a part of system testing in the article and some prospects to the system. As the system is just part of the main campus and the models are lack of details, user didn’t get a real sense of walking in the true world. At the end the article gives some solutions to solve these problems and prove that the system is feasible and superiority.Key Words: Virtual Reality Technology; 3DS MAX Software; VR-Platform Software; Cruise System；3D Modeling目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题的背景与研究意义 (1)1.3虚拟现实技术的发展和国内外现状 (2)1.3.1虚拟现实技术概念的提出 (2)1.3.2国内外虚拟现实技术研究现状 (2)1.4虚拟现实技术的未来 (4)1.5论文的结构和内容 (4)2 相关知识 (6)2.1虚拟现实系统 (6)2.1.1简介 (6)2.1.2对象虚拟 (6)2.1.3物理建模 (7)2.1.4运动建模 (8)2.23DS MAX (8)2.2.1 简介 (8)2.2.2 3ds max建模 (9)2.3VRP编辑器 (10)2.3.1 简介 (10)2.3.2 功能介绍 (10)3 漫游系统设计过程 (12)3.1系统分析、设计思路和参数收集 (12)3.1.1系统分析和设计思路 (12)3.1.2参数收集 (13)3.2现实对象虚拟化 (15)3.2.1三食堂区概述 (16)3.2.2地面模块的虚拟化 (17)3.2.3道路模块虚拟化 (20)3.2.4建筑物模块的虚拟化 (22)3.3漫游系统设计 (29)3.3.1场景外观设计 (29)3.3.2功能设计 (31)3.4系统生成 (33)4系统测试和测试小结 (34)4.1测试 (34)4.1.1运行测试 (34)4.1.2功能测试 (34)4.3测试小结 (36)5总结和展望 (37)5.1总结 (37)5.2未来展望 (37)参考文献 (38)翻译部分 (39)英文原文 (39)中文翻译 (46)致谢 (51)1 绪论1.1引言随着计算机软硬件技术的不断发展，具备各种功能的计算机同人类的生活越来越息息相关。
无论是经济活动、科研创新、工业制造抑或休闲娱乐，计算机正带来一场又一场的改变传统模式的革命。
计算机承担任务分量的增加以及网络的普及，也使得人们需要处理的信息越来越多。
处理信息的效率与交互界面关系很大，虚拟现实技术则可以提供一种新的交互方式，革新消息的传递和处理的方式。
虚拟现实（Virtual Reality），又称VR，是近年来兴起的一项高端技术，一个更为神秘的称呼是灵境技术。
它的原理是，通过各种类型的硬件工具，模拟现实世界的视觉、听觉、触觉和嗅觉等，构建一个同现实世界有着相同输出的虚拟环境。
虚拟现实技术由于其强大的实用性和不可估量的潜在价值已经被广泛应用于制造业、军事训练、房产开发、室内设计、医学和游戏等行业。
3D校园漫游系统就是虚拟现实的一个应用，通过对校园环境的虚拟化，有助于强化对本校的教学资源管理，同时也是一种呈现学校本身魅力的极好的方法。
1.2课题的背景与研究意义现今计算机的能力相较以前已经是云泥之别，虚拟现实技术也是发展巨大。
用于各大行业的虚拟现实系统如雨后春笋般出现，基于计算机图形学的虚拟现实系统也得到广泛应用。
例如房地产行业推出的3D看房系统，使得用户足不出户便可以挑选房屋，省去了很多时间和人力消耗。
作为虚拟现实系统的一种，3D校园漫游系统也引起各大高校的注意，并逐渐开始火热。
到目前为止许多高校都建设了自身学院景观的在线游览系统，例如我校中国矿业大学就建成了自身的基于全景图片浏览的虚拟现实系统。
所谓全景图片虚拟现实系统是指：在学校的矢量地图上映射一系列的观察点，每个观察点包括该点的属性和一张与其关联的现实全景图片。
全景图是由一个拍摄点环绕360度拍摄若干图片，再通过后期的图像拼接算法合成得到。
通过建立包含全景图片和观测点属性的数据库，再加上前端的浏览系统，构成基于全景图片的虚拟校园。
相较与传统的图片加文字的介绍，全景图片虚拟校园更加的直观、更加的自由。
该类型系统也存在其局限性，以本校的虚拟系统为例，因为拍摄点的位置是决定了的，后期的使用者只能在全景图片中跳转，不能达到身临其境的感觉；同时虚拟系统只有图片方式的视觉呈现，没有声音方面的听觉输出；最重要的是虚拟校园是静态的，不包含任何互动，用户无法感觉到学校的真实气息。
作为虚拟校园的另一种，基于3D模型的校园漫游系统，便没有以上的忧虑。
3D模型是一个全方位的展示，用户可以自由选择自己想要的观察角度，在不同位置还可以获得不同的听觉感受。