应用研究
基于虚拟现实技术的
校园视景仿真系统的研究与应用
李金凤
黑龙江农基科技职业学院黑龙江哈尔滨150431
数事费与度人
摘要：近年来，随着计算机技术及网络技水的飞速发展，数字化潮流已是全球经济发展的必然趋势，数字成市逐渐引超人们的注意。在域市仿真应用中，人们能够在一个虚权的三炸环境中，用动态交互的方式对末来的建筑或成区进行身临其境的各方住的没游。真正实现足不出户就可以领略到一个陷生减市的风景。本文通过研究虚拟现实视景仿真的关键技水，实现了以学院投园为虚拟环境的视景仿真系统。通过实践和测试，本论文所构建的校四仿真系统运行流畅，用户可以实现对权四的虚拟没游。
关键调：虚拟现实视景仿真三维建模漫游
中图分类号：TP391.9
1、论文研究背景及意义
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)04-0078-01
中地形及建筑物的三维模型，并建立道路、树术、路灯等虚拟录物，
近多年来，由于计算机及网络相关技术的迅发展，世界经济发展的必然趋势就是数字化，数字城市也逐渐引起了人们的注意。那么怎样应用计算机技术来构建数字城市，近而实现城市的数字化已经号起城市规划及管理人员和城市居民的共同关注。城市仿真技术在构造数字城市过程中发挥着非常重要的作用，因此成为当前个新的研究热点，仿真(Simulation)技术是利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术，以模拟的方式为使用者创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图形界面，使之在感知行为的逼真体验中获得直接零与和探索仿真技术对象在所处环境中的作用和变化城市仿真(UrbanSimulation)技术就是仿真技术在城市规划、建筑设计等领域中的应用，表现为人机交互、真实建筑空间感与大面积三维地形仿真，即交互式实时三维(InteractiveRealtime3D)。采用虚拟现实技术构造出来的减市视录仿真系统是数字地球的重要组成部分和支撑手段，已经被广泛应用在城市的规划、建设以及管理当中，对于城市发展规划的各个方面都具有相当重要的意义，
2、国内、外的视景仿真工具
MultiGenParadigm公司的MultiGenCreator的各版本三组建模软件是世界上流行的实时三维数据库生成系统的软件环境，在仿真系统中得到广泛的应用。VegaPrime是MultiGen-Paradigm 公司应用于实时视录仿真.声音仿真和虚拟现实等领域的世界领先的软件环境。Urbansim是基于城市交通需求模拟分析和城市土地综合分析的新型城市发展仿真软件。MagicCity属于WinTel架构基础上的虚拟现实和视景仿真系统。我国在视录仿真系统开发的同时，也在进行仿真系统软件平台的开发。TrueSimv2.0三维实时仿真软件平台是深圳市创想科技发展有限公司在综合了国内外多项最新三维仿真技术的研究成果以及多年来从事三维仿真研究所积累的多种经验的基础之上推出的具有自主知识产权的仿真平台。神州视最信息技术有限公司自主研发子“基于普通PC和internet的大规模场景实时漫游引擎系统一—SCVR"。Virtools是一个实时三维虚拟现实编辑软件，可将多种常用文件格式（三维模型、二维函表、声音等)整合到一起，并具备交互功能，能够开发出电脑游戏、建
筑仿真、交互娱乐等多种3D产品。 3、本文的研究目的及重要内容
本文通过研究靠拟现实视景仿真技术的相关知识，实现以我们学院校园为虚拟环境的视景浸游系统，通过对虚拟场录的构建，能够实现视最漫游中的自动漫游和交互漫游等效果，本系统应用建筑草图大师Sketchup和MultiGenCreator软件工具来构建虚拟场景
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借助VegaPrime软件平台和工具集对校园虚拟场录进行仿真，在 VC++开发平台下实现三维录观及模型的交互式(以鼠标，键盘等交互方式)控制，实现了虚拟校园录观的视录仿真漫游系统。
本文主要研究内容和所做工作总结如下：
(1)了解视录漫游技术以及虚拟现实的发展，对国内外虚拟现实技术应用现状进行调研。
(2)对黑龙江农垦科技职业学院的视录环境数据进行搜集和整理，包括地形数据的获取，建筑物数据的获取、纹理数据的获取等等
(3)研究用虚拟现实建模软件Sketchup、Creator以及三维建模技术、模型真实感技术以及模型优化技术等对地形、道路、教学楼和书馆等建筑以及校园之中的花草树木等进行建模，构建出虚拟场录模型库，然后用视最漫游软件VegaPrime和VC++对虚拟场录进行漫游和交互控制。
(4)研究模型数据库建模和优化技术问题，模型数据库的建构、调整和优化对提高实时仿真系统中运行的速度和流畅性起着至关重要的作用，成为目前重要的研究课题。
(5)硅撞检测技术。开发虚拟现实仿真系统有一个主要目标就是能够让用户以尽可能接近自然的方式与构建的虚拟场景中的物体直接进行交互，要实现自然的、精确的人机交互功能首先要解决的是碰撞检测的问题。碰撞检测是虚拟场景中动态物体与静态物体之间或动态物体与动态物体之间进行交互的基础。在磁撞检测中有两个问题需要解决，一是检测到碰撞的发生和碰撞的位置，二是计算碰撞后的反应。而碰撞检测是计算碰撞反应的先决条件，因此，础撞检测是虚拟环境中一个必不可少的部分。
(6)为保证虚拟场景的真实性、生动性及其对用户的感染力，对基于粒子系统的虚拟场录环境特效技术进行研究。
校园视景仿真就是在计算机环境中对真实校园的录观进行虚拟再现，采用虚拟现实相关技术，生成一个实时的、能给用户各种真实感受的三维虚拟环境。利用计算机软硬件及其相关输人输出设备，使用户可以在虚拟的校园场录中进行浏览和交互漫游，感受校园中的风景。利用这种方法可以让更多的人来了解我们的学校，对
本校园的环境及交通现状等方面有更深刻的认识。参考文献
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