田家炳虚拟展览馆的研究与实现

发布时间：2017-04-08 09:16

  本文关键词：田家炳虚拟展览馆的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：虚拟现实技术是近二十年来发展起来的一项高新技术,它是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,构建出与一定范围内的真实环境在视觉、听觉和触觉等方面高度近似的虚拟环境。用户可以借助必要的设备(如鼠标、键盘、数据手套、头盔显示器等)与虚拟环境中的对象进行交互,产生如亲临对应真实环境一样的感受和体验。目前,虚拟现实技术已广泛用丁军事、医疗、航空航天、虚拟展览、科学计算可视化、教育与培训和交互式娱乐等多方面的领域。虚拟展览是虚拟现实技术的一个重要应用领域,其中虚拟展览馆便是运用该技术的一个典型例子。虚拟展览馆能够提供一个十分逼真的三维虚拟展览空间,并对真实展览馆的展厅和展品进行数字化和虚拟化。由于虚拟现实技术具有可贵的3I特性——沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination),所以用户可以在虚拟展览馆自由行走,并对展馆内的展品进行浏览和互动,有如在真实展馆内参观的一样。本文研究的重点是基于3ds Max和Unity 3D的田家炳虚拟展览馆的实现,以广西师范大学田家炳展览馆和田家炳教育书院的建筑实体为虚拟场景,通过对展馆、各个展品以及田家炳教育书院大楼等进行拍照测量,从而生成模拟场景。其主要研究工作如下：模型的建立：在建立模型之前,根据田家炳展览馆和展品的大小和布局,来建立馆内场景模型,根据田家炳教育书院大楼的大小建立其模型。通过3ds Max制作出展览馆模型的雏形,并采用多边形建模方法达到对模型面数和点数的精简。贴图的制作：对展览馆局部细节和展品进行拍摄采集,并通过Photoshop对采集到的照片进行后期处理,以达到更为逼真的效果。漫游的生成：将3ds Max制作出来的模型导入到Unity3D中,通过脚本的编写以及碰撞器的添加等实现交互式漫游,利用Unity3D具有跨平台特性分别生成基于Windows和Android的漫游应用软件,实现基于PC端和手机端的漫游应用。本文的研究对于建立和完善虚拟展览研究领域相关理论和方法具有一定的参考作用,并对类似规模和场景的虚拟展览的研究和开发具有借鉴意义。
【关键词】：虚拟展览 三维建模 3ds Max Unity3D
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.9
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-14
• 1.1 背景及目的意义8-9
• 1.2 虚拟展览在国内外研究的现状9-12
• 1.2.1 国外的研究现状10-11
• 1.2.2 国内的研究现状11-12
• 1.3 研究的主要内容及意义12-14
• 第二章 田家炳虚拟展览馆系统整体分析14-24
• 2.1 虚拟展览馆功能主要描述14-15
• 2.2 虚拟展览馆模型及实现过程15-16
• 2.3 虚拟展览馆构建所需相关软件16-24
• 2.3.1 3ds Max16-21
• 2.3.2 Unity 3D21-22
• 2.3.3 Photoshop22-24
• 第三章 数据的采集和处理24-27
• 3.1 建筑物数据的获取24-25
• 3.1.1 田家炳教育书院大楼数据24-25
• 3.1.2 田家炳展览馆室内数据25
• 3.2 展品数据的获取25
• 3.3 照片的采集25
• 3.4 贴图的处理25-27
• 第四章 三维模型的构建27-34
• 4.1 建模要求27
• 4.2 展馆与展品的建模27-29
• 4.3 田家炳教育书院大楼的建模29
• 4.4 模型材质贴图的实现29-32
• 4.5 三维模型的优化32-34
• 第五章 虚拟展览馆的交互设计与实现34-41
• 5.1 模型的导入34-35
• 5.2 灯光和音效的添加35-36
• 5.3 小地图的制作36-37
• 5.4 人机交互的实现37-39
• 5.4.1 主角的创建37-38
• 5.4.2 与展品的互动38-39
• 5.4.3 自动漫游的实现39
• 5.5 系统的发布39-41
• 5.5.1 基于Windows版本40
• 5.5.2 基于Android版本40-41
• 第六章 总结41-42
• 参考文献42-44
• 附录44-51
• 攻读硕士学位期间获奖情况51-52
• 致谢52-53

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