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本学位论文的选题以北京市组织部专项基金项目“基于VR的多维信息演示系统”课题为背景。基于北京工商大学良乡校园环境为虚拟空间,利用OpenGVS驱动开发工具,实现了虚拟校园漫游系统。本文主要取得如下研究成果:
(1) 首先回顾了虚拟现实的含义、特征和国内外虚拟场景漫游技术的研究现状,同时提出了本课题需要研究的内容。
(2) 提出了基于OpenGVS的虚拟校园的总体设计目标、框架结构以及系统开发平台,对系统的实现步骤做了详细分析。
(3) 提出了基于MultiGen Creator的虚拟三维场景的建模流程和实施方案,研究了建模的关键技术,并利用良乡校园AutoCAD施工图,快速的构建了虚拟校园三维场景模型,并针对场景模型存在的问题,对系统模型进行了优化,同时给出优化前后性能参数的比较。
(4) 讨论了在OpenGVS右手坐标系下视点的计算,从而实现了手动漫游和自动漫游以及自适应性漫游,从而使漫游者方便、适应性对校园进行浏览。
(5) 研究了拾取技术的三种方法以及碰撞检测方法,并通过使用OpenGVS接口函数,实现了射线拾取功能和基于视线与包围盒碰撞检测功能。
本课题的最大的创新点把基于网页的某些自适应性技术,应用到校园漫游系统,解决了三维虚拟场景漫游的方向迷失感。
本系统的研究首先对虚拟校园的建设具有重要的实际意义。其次,随着基于教学、教务、校园生活的三维可视化虚拟校园呼之欲出,将形成一个完整的虚拟校园体系。最后通过对虚拟校园漫游系统的研究,可以使该技术应用到奥运场馆、博物馆以及古建筑等中,此外还可以用于城市规划、产品设计、自然灾害的预防等领域中的视景仿真系统的开发,可起到巨大的社会和经济效益。