基于VRML与GIS的虚拟校园设计与实现

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虚拟现实技术作为一项在二十世纪末兴起的一种崭新的信息技术,在许多领域有着广泛的应用和良好的发展前景。目前,很多高校都对虚拟现实技术做了研究,但是在模型的复杂度、真实感和交互性等都存在不同程度上的问题。一个比较理想的虚拟现实系统应该是用户能够在具有较强真实感的场景中顺畅的漫游,同时能够实现动作的交互。虚拟校园漫游系统作为虚拟现实技术一个典型应用,在现实校园环境规划管理和远程教育等方面发挥着重要的作用。通过查阅大量国内外相关的资料,研究和比较多种三维建模工具,本课题确定以VRML、Java和GIS技术作为开发工具,同时结合流行的三维建模工具SketchUp、VRMLPAD、3D Studio Max等工具,建立一个三维虚拟校园漫游系统。   本文首先对虚拟现实技术做了介绍,通过对虚拟现实开发工具的分析和比较,确定了虚拟校园的建模方案。其次,重点研究了各种建筑物的建模方法,详细探讨了模型纹理贴图、多分辨率层次模型(LOD)、代码重用(DEF/USE)以及内联(InLine)实现场景的集成和漫游,探讨了VRML大型场景优化技术。第三,探讨了基于感知器的非编程交互和编程交互,实现了基于VRML感知器和JavaScript对场景中对象行为的控制,由此提出了基于场景对象、JavaScript的多模式交互方法。第四,实现了三维虚拟校园的网上发布和漫游功能。最后,设计了一个基于GIS二维校园信息系统,实现了对地图的浏览漫游、查询、长度和面积的测量以及学生和教职工基本信息的查询,总体来说,从测试的效果上来看,系统实现了基于VRML的虚拟校园漫游和基于GIS的二维校园信息系统的功能。
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