發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 17:30

　　 近年來虛擬現(xiàn)實(shí)的概念開始頻頻出現(xiàn)在公眾視野中,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸被普及并應(yīng)用在各行各業(yè),諸如電影產(chǎn)業(yè)、教育文化產(chǎn)業(yè)、旅游業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。與此同時(shí),各種新型的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)設(shè)備層出不窮,例如HTC VIVE、Oculus Rift、Google Cardboard、Kinect等虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴顯示器設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)為人們引入了一種全新的視角來感受虛擬環(huán)境,伴隨著全球虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)逐漸走向成熟,越來越多的學(xué)者將目光投向這片新興領(lǐng)域。虛擬校園漫游技術(shù)是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的,用戶利用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備即可足不出戶體驗(yàn)虛擬校園風(fēng)景文化。目前的虛擬校園漫游系統(tǒng)大多未能滿足虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“3I”特性,有諸如虛擬校園仿真效果不夠逼真、漫游沉浸感不足、交互體驗(yàn)欠佳、實(shí)時(shí)性欠缺、開發(fā)周期長(zhǎng)、漫游設(shè)備攜帶不便等問題,針對(duì)上述問題本文設(shè)計(jì)并開發(fā)出一個(gè)全新的虛擬校園漫游系統(tǒng)。本課題主要對(duì)虛擬校園漫游系統(tǒng)的三維建模、虛擬場(chǎng)景創(chuàng)建以及虛擬漫游的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn),提出使用兩種方法對(duì)移動(dòng)設(shè)備在場(chǎng)景中的位置進(jìn)行定位,并研究了如何加強(qiáng)系統(tǒng)的沉浸感,使用廉價(jià)便攜的Google Cardboard與智能手機(jī)結(jié)合,意在將智能手機(jī)變成一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的原型設(shè)備。首先,本文對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)漫游技術(shù)做出介紹,并選擇了適合本文開發(fā)的場(chǎng)景漫游技術(shù)。然后對(duì)虛擬校園場(chǎng)景漫游系統(tǒng)進(jìn)行需求分析與系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。其次,本文研究了三維模型的建模方法并利用基于幾何的建模技術(shù)創(chuàng)建了湖南大學(xué)校園三維模型,并研究材質(zhì)貼圖方法為模型賦予材質(zhì)貼圖。最后,在Unity3d中實(shí)現(xiàn)了虛擬校園漫游系統(tǒng)的開發(fā)與相關(guān)技術(shù)應(yīng)用。體驗(yàn)者通過佩戴Google Cardboard眼鏡盒子即可進(jìn)行場(chǎng)景漫游。該系統(tǒng)沉浸性強(qiáng)、實(shí)用性高,同時(shí)具有傳播校園文化、保護(hù)校園環(huán)境、豐富校園游客體驗(yàn)感的重要意義。通過虛擬現(xiàn)實(shí)的方式來呈現(xiàn)校園環(huán)境可謂是一種創(chuàng)新性的試驗(yàn),擁有廣闊的應(yīng)用前景與極高的認(rèn)可程度。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP391.9;TP311.52
【部分圖文】：

圖１．１世界上第一個(gè)虛擬盔顯示器??下，我國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)研究起步比較晚，目前我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在房規(guī)劃、醫(yī)療、教育培訓(xùn)等數(shù)十個(gè)領(lǐng)域得到一定的關(guān)注和使用。我國(guó)擬現(xiàn)實(shí)研究，國(guó)家自然基金會(huì)等都將ＶＲ列入研究項(xiàng)目。??空航天大學(xué)最先開始對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的研宄，其研宄成果包括分布式虛

圖２．１虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“３１”特性??性（Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）。游戲大師Ｃｈｒｉｓ?Ｃｒａｗｆｏｒｄ定義交互性的含義為活躍在躍主題之間的循環(huán)過程，各方在彼此過程中交替地傾聽、思考和發(fā)言，的對(duì)話（Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎ）?其具體指在虛擬環(huán)境中，用戶對(duì)其范圍內(nèi)的和反饋的狀態(tài)。用戶可以通過遙控設(shè)備來控制虛擬環(huán)境中的交互對(duì)象，

的虛擬環(huán)境進(jìn)行合成來提供用戶可觀看的視景。參與者使用位置跟蹤器、鼠標(biāo)、手柄、??數(shù)據(jù)手套等設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)操作。一般在工程類、醫(yī)療應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域??比較多的使用桌面系統(tǒng)進(jìn)行輔助工作。圖２．２是該系統(tǒng)的代表設(shè)備Ｏｃｕｌｕｓ?Ｒｉｆｔ，但需??有線連接，并且有一定的范圍限制，影響了其沉浸感，因此比較適合雙腳不需要移動(dòng)??的應(yīng)用。??????麵??圖２．２非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)??２．２．２移動(dòng)端虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)??移動(dòng)端虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（Ｍｏｂｉｌｅ?ＶＲ）是以手機(jī)為載體的ＶＲ系統(tǒng)。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)易，??只需要將紙板折成可容納手機(jī)的盒子即可體驗(yàn)。代表設(shè)備是Ｇｅａｒ?ＶＲ、Ｇｏｏｇｌｅ??Ｃａｒｄｂｏａｒｄ、暴風(fēng)魔鏡。由于其成本低、方便攜帶，因此目前有大批開發(fā)者投入手機(jī)移??動(dòng)端虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的開發(fā)行列，進(jìn)而帶動(dòng)了整個(gè)ＶＲ市場(chǎng)的發(fā)展。??湖南大學(xué)校園虛擬漫游項(xiàng)目屬于Ｍｏｂｌｉｅ?ＶＲ類型。本項(xiàng)目不需要連接線到電腦，??只要將漫游系統(tǒng)Ａｐｋ發(fā)布至Ａｎｄｒｏｉｄ手機(jī)安裝即可，點(diǎn)擊運(yùn)行后將手機(jī)裝入Ｇｏｏｇｌｅ??Ｃａｒｄｂｏａｒｄ眼鏡盒子即可用手機(jī)屏幕體驗(yàn)３Ｄ世界。另外，在體驗(yàn)過程中也不需要外接??鼠標(biāo)、鍵盤等
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2867343