虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）是一種智能化的創(chuàng)新型視覺體驗和人機(jī)交互模式。它融合了多個相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的最新技術(shù),逐漸成為實現(xiàn)人機(jī)交互功能的主要工具,目前已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。其中,虛擬博物館的建設(shè)與發(fā)展一直廣受社會與國家的關(guān)注。因此,本文結(jié)合相關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù),研究并設(shè)計了一個多感官體驗的虛擬博物館漫游系統(tǒng),實現(xiàn)了多種交互功能,并以該虛擬博物館為研究對象,分析與研究了創(chuàng)建三維虛擬場景的關(guān)鍵技術(shù)。針對漫游系統(tǒng)中出現(xiàn)的三個問題提出新的解決方法,改善了用戶的體驗感,提高了虛擬博物館的真實性與時效性。（1）針對用戶在虛擬漫游過程中可能“穿越”障礙物的問題提出了一種自動路徑搜索和避障方法,利用A*算法的自動尋路功能查找到網(wǎng)格路徑后,運(yùn)用導(dǎo)航網(wǎng)格（NavMesh）方法能夠自動搜索并識別出路徑中的障礙物,確保用戶有效并準(zhǔn)確地在場景中進(jìn)行避障漫游。（2）在虛擬博物館漫游系統(tǒng)開發(fā)過程中,針對傳統(tǒng)手動編碼方式在不規(guī)則場景區(qū)域內(nèi)構(gòu)建虛擬場景耗時長且不精確的問題,選用Catmull-Rom樣條曲線確定了館內(nèi)藏品模型放置點(diǎn),并結(jié)合EvenOdd算法,提出了一種快速構(gòu)建大規(guī)模虛擬場景的改進(jìn)方法。同時采用... 

【文章來源】：山西師范大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

虛擬現(xiàn)實的“3I”特性

相關(guān)理論綜述11圖2-23dsMax制作博物館藏品的模型界面在構(gòu)建虛擬博物館漫游場景的過程中，主要的考慮因素為用戶能否感受到場景的真實感與沉浸感，這主要取決于前期建立的模型優(yōu)劣。在漫游的過程中，用戶通過視覺、聽覺以及感覺來進(jìn)行漫游體驗。3dsMax通過高效的工具集與強(qiáng)大的渲染功能能夠創(chuàng)建出高效且逼真的3D動畫，幫助用戶在更短的時間內(nèi)創(chuàng)建出更好的3D內(nèi)容。從所有的建模軟件所提供的功能來看，3dsMax軟件功能強(qiáng)大的程度是現(xiàn)今市面上幾乎所有建模軟件都達(dá)不到的。更是由于它自身價格的低廉，可以大大降低制作成本，一般的制作公司都傾向于使用該軟件來進(jìn)行設(shè)計與工作。這也是大多數(shù)公司啟用3dsMax建模軟件進(jìn)行工作的主要原因。此外，3dsMax對于硬件的要求相對來說也很低，一般普通的配置就可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需要。這也是其他建模軟件所不能比擬的。3dsMax建模方法[35]在實際運(yùn)用過程中多種多樣。本文在使用3dsMax制作場景中所有模型時主要用到的建模方法有：（1）網(wǎng)格建模。通常在使用3dsMax軟件進(jìn)行三維建模時，網(wǎng)格建模是一種必不可少的建模方式[38]。這種建模方式在多種模型的繪制過程中都會用到，主要是通過對博物館中各種藏品的三種子對象層級——頂點(diǎn)、邊和面進(jìn)行編輯，控制藏品模型的網(wǎng)格來實現(xiàn)的。這種建模方式相比其他建模方法來說所占用的資源相對較少，建模速度較快。對于場館中那些不需要精確建模的模型，大多采用的這種方式。（2）復(fù)合建模。將多個幾何對象組合成一個單對象，使建模速度更快，并在合并建模的過程中將其建模過程記錄為動畫。

山西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-3Unity3D的操作界面（2）層次視圖（Hierarchy）：位于操作界面的右側(cè)。該面板主要是用于顯示放在場景視圖中的所有物體對象和資源文件的實例，并且可以從層次視圖中觀察出個物體對象之間的關(guān)系。（3）工程視圖（Project）：位于層次視圖的下側(cè)。用于顯示整個場景項目文件中的所有資源列表，如材質(zhì)、模型、字體、音頻文件等，還包括該項目中自定義的各個場景文件。（4）動畫面板（GameView）：位于場景視圖右側(cè)。該面板顯示的是游戲運(yùn)行時的運(yùn)行畫面，可以隨時用鼠標(biāo)控制開始或暫停場景的運(yùn)行，不能進(jìn)行編輯操作，給用戶呈現(xiàn)完整流暢的動畫效果。如用戶需要根據(jù)動畫效果進(jìn)行編輯、調(diào)整操作，可以在場景面板中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。（5）檢測面板（Inspector）：位于層次視圖右側(cè)。該面板用于呈現(xiàn)當(dāng)前選中的物體對象的固有屬性及相關(guān)詳細(xì)信息，如三維坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)量、縮放大孝腳本文件等。（6）菜單欄：用于用戶實現(xiàn)保存文件、編輯文件、窗口切換、組件選擇等基礎(chǔ)功能。2.3.2腳本編輯軟件Unity3D游戲引擎中所選擇使用的腳本編輯軟件為Visualstudio。如圖2-4為制作虛擬博物館漫游系統(tǒng)的多個腳本文件。Visualstudio是在當(dāng)前計算智能開發(fā)平臺上常用的平臺應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境，目前開發(fā)到Visualstudio2017版本[42]。使用該腳本

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2952726