基于WEB的虚拟校园设计与实现分类号：TP311单位代码：10422密级：学号：Z0843048465论文题目:基于WEB的虚拟校园设计与实现The Design and Implementation of Web-BasedVirtual Campus作者姓名耿建敏专业软件工程指导教师范辉教授2009年10月10日原创性声明和关于论文使用授权的说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
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（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：导师签名: 日期：目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2虚拟校园概述、研究现状及前景 (2)1.2.1 虚拟校园概述 (2)1.2.2 虚拟校园研究现状 (2)1.2.3 虚拟校园的发展前景 (3)1.3 本课题主要研究内容及研究思路 (4)1.4 本文组织结构 (5)第2章“虚拟山商”虚拟校园系统设计与分析 (7)2.1 设计目标 (7)2.2 结构与功能分析 (7)2.3 系统的总体设计 (8)2.3.1 虚拟校园漫游子系统的设计 (8)2.3.2 信息查询与管理子系统的设计 (10)2.3.3 虚拟多媒体教室子系统的设计 (10)2.4 虚拟山商系统软硬件环境 (11)2.5 本章小结 (12)第3章“虚拟山商”虚拟校园系统的三维建模 (13)3.1 三维建模理论基础 (13)3.1.1 坐标系 (13)3.1.2 几何建模法 (16)3.1.3 贴图 (17)3.1.4 运动建模 (19)3.1.5 模型分割 (21)3.2.1 使用3Ds max建模方法 (23)3.2.2 使用Virtools建模方法 (25)3.3 “虚拟山商”系统模型的详细实现 (26)3.3.1 背景的设计与安排 (26)3.3.2 楼体建模 (27)3.3.3 树木与草地建模 (32)3.3.4 其他对象建模 (33)3.4 模型整合 (34)3.5 本章小结 (35)第4章“虚拟山商”虚拟校园系统交互设计与实现 (36)4.1 碰撞检测与避免 (36)4.1.1 基本概念 (36)4.1.2 碰撞检测算法原理 (37)4.1.3 碰撞检测的具体实现 (40)4.1.4 在虚拟山商中的应用 (41)4.2 物理属性的应用 (42)4.3 人工智能 (43)4.3.1 基本概念 (43)4.3.2 技术实现 (45)4.4 角色/对象运动控制 (45)4.5 交互式控制与角色同步 (46)4.5.1 Virtools基本消息控制机制 (48)4.5.2 Virtools高级消息控制 (49)4.5.3 在虚拟山商系统中的应用 (51)4.6 光照 (52)4.6.1 基本概念及原理 (52)4.6.2 技术实现 (57)4.6.3 在虚拟山商系统中的应用 (59)4.7.1 基本概念 (60)4.7.2 技术实现 (61)4.7.3 虚拟山商系统中下雪效果的制作 (62)4.8 可见性检测 (63)4.8.1 基于包围体的检测 (63)4.8.2 空间分割 (64)4.8.3 网格系统 (64)4.8.4 Portal技术 (64)4.9 系统漫游的实现 (65)4.9.1 自动漫游的实现 (65)4.9.2 自由漫游的实现 (67)4.10 Virtools与数据库接口技术研究 (67)4.11 网络访问速度优化 (68)4.12 系统发布与运行 (69)4.13 本章小结 (71)第5章总结与展望 (72)参考文献 (74)致谢 (78)CONTENTSChinese Abstract (I)English Abstract.......................................................................................................... I I Chapter 1 Introduction (1)1.1 Background (1)1.2 Summarization,status and foreground of Virtual Campus (2)1.2.1 Virtual Campus Overview (2)1.2.2 Virtual Campus Research (2)1.2.3 The development prospects of the virtual campus (3)1.3 Main Content and train of thought (4)1.4 Structure of this paper (5)Chapter 2 Design and analysis of virtual ShanShang (7)2.1 The goal of system design (7)2.2 Analysis of system structure and function (7)2.3 Overall design (8)2.3.1 Virtual Campus Tour Subsystem Design (8)2.3.2 Information Query and Management Subsystem Design .. 102.3.3 Virtual Multimedia Classroom Subsystem Design (10)2.4 Software and hardware condition of virtual ShanShang (11)2.5 Brief Summary (12)Chapter 3 3D modeling of virtual ShanShang (13)3.1 Basis of 3D modeling (13)3.1.1 Coordinates (13)3.1.2 Geometric Modeling (16)3.1.3 Map (17)3.1.4 Motion modeling (19)3.1.5 Model Segmentation (21)3.2 Method of system modeling (22)3.2.1 Modeling method using 3Ds max (23)3.2.2 Modeling method using the Virtools (25)3.3 Implementation of modeling of virtual ShanShang (26)3.3.1 The design and arrangements of Background (26)3.3.2 House Body Modeling (27)3.3.3Modeling of trees and grass (32)3.3.4 Other object modeling (33)3.4 Models merge (34)3.5 Brief Summary (35)Chapter4 Interactive design and implementation of virtual ShanShang (36)4.1 Collision detection and avoidance (36)4.1.1 Basic concepts (36)4.1.2 Collision detection algorithm theory (37)4.1.3 Concrete realization of collision detection (40)4.1.4 In the virtual mountain of virtual ShanShang (41)4.2 Application of physics attributes (42)4.3 AI (43)4.3.1 Basic concepts (43)4.3.2 Technology (45)4.4 Motion control of characters and objects (45)4.5 Interactive control and character synchronization (46)4.5.1Virtools basic message control mechanisms (48)4.5.2 Virtools Advanced Message Control (49)4.5.3 In the virtual-san System (51)4.6 Illumination (52)4.6.1 The basic of concepts and principles (52)4.6.2 Technology (57)4.6.3 In the virtual-san System (59)4.7 Particle system (60)4.7.1 Basic concepts (60)4.7.2 Technology (61)4.7.3 snow making system (62)4.8 Visibility detection (63)4.8.1 Surrounded by body-based detection (63)4.8.2 Spatial segmentation (64)4.8.3 Grid (64)4.8.4 Portal Technology (64)4.9 Implementation of system cruise (65)4.9.1 Realization of Automatic Roaming (65)4.9.2 The realization of free roaming (67)4.10 Interface study of Virtools and database (67)4.11 Optimization for visiting speed (68)4.12 System release and running (69)4.13 Brief Summary (71)Chapter 5 Conclusions and Suggestions (72)referrence (74)thanks (78)摘要近年来，虚拟现实技术尤其是虚拟漫游技术已经广泛应用于多个领域，如数字城市、虚拟矿井、产品展示、教育训练、建筑设计、室内装潢、游戏开发等等。