宋慧玲[1]2004年在《基于VRML的地学虚拟博物馆漫游系统的研究与实现》文中研究说明随着网络和多媒体技术的飞速发展,地学博物馆信息化研究工作日益深入。地学数字博物馆一般仅仅是以图片和文字的形式呈现博物馆的藏品信息,并不能让用户在馆内任意漫游,缺乏临场感和交互性。如何在网上塑造一个数字化的立体的地学博物馆,使用户具有身临其境的感觉,能够自由地选择漫游路径,随意地欣赏展品,了解展品的特性,是一个值得研究解决的问题。日渐成熟的虚拟现实技术使得上述问题能够得以解决。用VRML开发地学虚拟博物馆漫游系统,将实体博物馆进行叁维建模,编制程序,并将其与数字博物馆的资源进行高效的整合,使用户可以在互联网中实现博物馆的异地浏览,有如身临其境的感觉。该方法丰富了媒体表现形式,塑造出一个立体化的,可从任意角度漫游的虚拟博物馆。本论文的主要内容如下:论文首先分析传统地学数字博物馆的概念,在分析其利弊之后,引出地学虚拟博物馆这一概念,将传统数字博物馆从二维拓展到叁维。通过对国内外虚拟博物馆应用现状进行调研,分析实现虚拟博物馆的一般技术。在比较了国内外常用的实现虚拟博物馆的四种技术:JAVA 3D技术、CULT3D技术、QuickTime VR技术、VRML技术之后,结合课题的要求,选择VRML技术来实现本系统的开发。此种方法能够提供更强的交互性、更真实的实景空间、更逼真的沉浸感,同时也更适合网上传输。从需求的角度和VRML技术特征的角度出发,本论文提出了建立地学虚拟博物馆漫游系统的技术路线,并阐述了本课题的主要研究内容:几何体形状建模方法研究、纹理处理方法、环境光线的实现、控制观察者视点的方法、对观察者行为的感知、造型的定位与切换。确定了系统研究与实现的技术方向。其次,本文分析了VRML的工作原理及基本特性,并详细地阐述了VRML的工作模式和VRML浏览器的概念模式。同时对VRML的关键技术进行了研究,其中重点介绍了VRML浏览器的叁种类型、场景图的概念、路由和事件体系、VRML的光照技术。同时总结了VRML的语法特性及功能特性,为后期的系统开发奠定了理论基础。本文对课题的研究内容作了系统分析,在分析的基础上提出了系统的总体设计,并对虚拟博物馆外观设计和矿物展厅的设计思路进行了详细地介绍,同时给出了各设计模块的结构图,并简要介绍了本系统开发所使用的工具。
蒋子龙[2]2010年在《叁维虚拟场景人机交互与漫游技术研究》文中进行了进一步梳理虚拟漫游与人机交互技术是虚拟现实技术的重要分支,也是实现虚拟现实系统“沉浸性”与“交互性”的关键。传统的漫游与人机交互方式需要昂贵的专用设备,不仅增加了用户的负担,而且不利于虚拟现实系统的普及应用。本文主要针对桌面式虚拟场馆系统中的人机交互与漫游技术进行研究。基于当前新型的虚拟现实建模语言X-VRML构建虚拟场景,引入虚拟替身技术,借助鼠标、键盘并结合Java3D来控制替身在虚拟场馆中的动态漫游和交互,从而增强系统的交互性,提高用户的使用兴趣与系统活力。首先,论文深入分析了基于X-VRML虚拟场馆的模型结构和建模方法,在此基础上,给出了一个基于替身网络虚拟场馆漫游与交互系统的框架结构,并分别从漫游路径规划、场景调度、碰撞检测,以及X-VRML与Java3D交互等方面进行重点阐述。其次,简化人体替身模型,并借鉴其它替身模型构建方法,设计了虚拟场馆中的替身模型结构,并给出相应的X-VRML定义。将替身模型和虚拟场景的X-VRML描述文档导入到Java3D中,利用动画设计中的关键帧技术进行替身行为设计,基于鼠标和键盘实现用户与替身、替身与虚拟场景对象之间的交互和控制。最后,文中给出了场馆漫游系统实现过程中关键问题的解决方法,包括虚拟场景的解析流程,自动漫游路径规划算法、室内场景优化调度算法以及基于包围体的碰撞检测。
周志鹏[3]2006年在《基于网络的虚拟服饰博物馆设计研究》文中研究表明博物馆的数字化是近年来博物馆发展的重要趋势。利用虚拟现实技术建立虚拟博物馆是数字博物馆建设的重要课题。虚拟博物馆是数字博物馆形式的有益补充,也是将来数字博物馆发展的方向之一,拥有广阔的发展前景。 本文论述了在博物馆数字化的范畴下,数字博物馆、虚拟博物馆、网上博物馆与博物馆网站等几个特有概念之间的关系,认为它们之间既相互渗透,又各有不同。不能将网上博物馆与博物馆网站等同起来,也不能把虚拟博物馆认定为网上博物馆。 虚拟博物馆主要是指使用虚拟现实技术重现博物馆藏品和历史或其它场景的博物馆陈列形式。基于网络的虚拟博物馆是目前流行的虚拟博物馆存在方式并将继续发展。VRML以及之后Web3D技术的发展进步使得虚拟博物馆在网络上实现成为可能。本论题围绕中国服饰博物馆虚拟展示厅的具体课题做研究和探讨,主要侧重研究虚拟博物馆设计在视觉上的美化及整体规划。通过对VRML和
朱晓冬[4]2004年在《数字博物馆关键技术研究》文中研究说明数字博物馆是在信息时代背景下出现的一种文化遗产管理利用的新模式。它以数字化形式对自然遗产和文化遗产的各方面信息进行存储和管理,并通过计算机网络为用户提供数字化展示、教育和研究等各种服务,是计算机科学、博物馆学和传播学等多学科融合的信息服务系统。其关键技术涉及激光测量与叁维扫描、基于内容的多媒体数据库检索、叁维虚拟场景的人机交互、海量多媒体数据库的建立与维护、多媒体加密与数字水印等多项信息领域的新技术。它的出现和发展为计算机应用技术拓展了新的研究领域。从计算机技术角度对其关键技术进行深入研究,能对数字博物馆的进一步发展奠定坚实的技术基础,对利用现代科技手段来展示、保护、保存世界自然和文化遗产具有十分重要的意义。 在完成现代远程教育工程(中央财政专项)教育部专题《西北大学考古数字博物馆》项目过程中,我们着重对数字博物馆所涉及计算机领域的关键支撑技术做了重点研究,取得了一定的成果,论文主要工作如下: 1、较全面的总结了数字博物馆的基础理论,从基本概念、特点和优势、分类等叁个方面说明了数字博物馆的起源、发展和现状。 2、提出了通用的数字博物馆的系统组成和基于Web Service技术的四层分布式数字博物馆体系结构,在总结现在数字博物馆流行的开发模式基础上,提出并实现了一种基于VRML的多用户共享虚拟环境的新数字博物馆开发模式,该模式可以动态的生成叁维场景,并可以操作替身在叁维场景中漫游。实现了用户和数字博物馆虚拟场景的交互。 3、研究了多媒体藏品数据库的建立,较全面完整地建立了数字博物馆资源编码规则及媒体素材库内容数字化的标准,提出了博物馆藏品信息指标体系规范。根据数字博物馆涉及的数据内容丰富、数据类型多和数据量庞大的特点,提出了并应用了XML虚拟数据源技术来实现高效、快速、安全的藏品多媒体数据的使用。 4、提出了数字博物馆中藏品二维信息采集的规范和标准:总结了流行的Fastscan和Inspeck 3D两种叁维扫描仪进行叁维藏品信息采集的过程及特点,指出了其在使用中的不足及相应的处理方法。提出了将SUSAN算法用于叁维数据滤波的新算法,用于消除叁维扫描仪产生的数据噪声。设计并参与研制了一种新的叁维真彩色扫描仪,它具有非接触式,扫描
鹿凤, 汪玲玲, 余起怡, 韩海涛, 洪雅岚[5]2018年在《基于VRML的叁维实体展示研究》文中认为针对当前虚拟现实(VR)的应用需求,阐述了VRML的产生背景,总结了部分VR实例,简单介绍了VRML的场景构建方式,比较了VRML与VR构建模的异同。采用一种基于VRML展示简单叁维实体的方法,对模型使用颜色渲染,以简单数据模型点-线-面进行叁维实体的构建,结合插件式VR技术,实现了叁维实体的可视化。实验结果证实,该方法可以很好地进行叁维实体的构造与展示。
马芳[6]2007年在《基于X-VRML的虚拟科技馆的模型研究与实现》文中提出随着虚拟现实技术在各个领域日渐成熟的应用,构建网络叁维虚拟科技馆已成为可能。虚拟科技馆将使得科普资源以“可参与、可感知”的方式得以充分利用,为公众提供更生动更形象的科普知识学习环境。目前虚拟场馆的构建技术较多,普遍采用基于VRML/X3D的方法。但这些技术在实现一个低成本、桌面型叁维虚拟场馆系统时都存在着不同程度的不足。针对虚拟科技馆交互性高、场景复杂的特点,给出一种基于X-VRML语言、数据库驱动的虚拟场馆通用构建方案,目的是降低编程难度、缩短开发周期以及降低开发成本。在研究分析传统虚拟现实系统结构以及新一代虚拟建模语言X-VRML特点的基础上,提出基于X-VRML的虚拟现实系统结构,并分别从场景组织结构、元素定制、场景数据存储、场景模板定制和场景解析几方面进行详细阐述。基于X-VRML数据库访问接口并结合面向对象的编程思想,将场景属性数据作为模板参数存于数据库中,通过对DB的访问来动态产生虚拟场景实例,进而实现模板的继承和复用。此外,通过可视化模板管理器的设计较好地实现了模板参数的灵活更改及模板维护功能;基于叁层B/S结构的混合场景解析方式,减少网络数据流量,加快虚拟场景生成速度。本文提出虚拟场景数据的分块存储原则,从概念上将虚拟世界模型划分成实体、层次模式、模板、场景四个不同级别,最终使场景可以动态生成和修改。最后,通过实验初步验证了文中所提构建方案的正确性和技术可行性。
曾敏[7]2011年在《成都职业技术学院校园漫游系统设计与实现》文中认为虚拟漫游是虚拟现实的一项重要应用。虚拟漫游技术在军事、教育、医疗、产品展示、叁维游戏等领域都有广泛的应用前景。而虚拟漫游的网络化,不但拓展了受众面,同时更提高了网络用户的兴趣,是产品展示的最佳选择。本文利用虚拟漫游整合平台Virtools及辅助的工具软件Auto CAD、Photoshop、3DSMAX等设计实现了成都职业技术学院虚拟校园漫游系统。该系统使浏览者在足不出户的情况下就可以在计算机上体会到亲临校园的感受,从而起到了宣传推广学院的目的,对学院的相关工作有着非常重要的意义。本文首先探讨了建筑模型建造方法的特征及优缺点,针对不同的模型选择适合的建造方法。使用叁维动画制作软件3D MAX实现了成都职业技术学院的数字建模。同时介绍了目前常用的模型优化技术,并给出了这些技术在本项目模型建造中应用的案例。其次,研究了大规模场景的优化技术,分别介绍了非常消耗资源的绿化和光影的优化技术并给出了具体的操作实现办法。通过使用广告牌技术避免了树木的精细建模,从而极大的节约了内存资源。而烘焙技术将灯光投射到模型上的光影信息转变成贴图,使得场景不需要加载光影数据,从而节约了系统资源。大规模场景的切分,使得没有被摄像机看到的场景不被加载,这种化整为零的方法使大场景变小场景,为最终形成成都职业技术学院交互式虚拟漫游系统提供了有力的支撑。最后,设计实现了基于Virtools的虚拟校园交互漫游系统。多种视角的漫游以及二维地图定位功能,为用户提供了良好的交互性。本文阐述了完成该系统所运用到的关键技术以及实现方法；介绍了LOD技术以及在系统优化中的应用以及系统优化的其他技术和具体实现办法；说明了系统生成网页格式的方法,提供了网页显示所需的支持插件。本文通过对虚拟漫游相关技术的研究,设计实现了成都职业技术学院校园漫游系统。探索了在网络传输条件限制下,为了保证系统的真实感而使用的各种虚拟漫游场景及系统的优化技术。并对进一步的工作做了展望。
曹丹丹, 朱彩英, 刘晓春[8]2014年在《基于碰撞检测的交互式叁维场景漫游系统研究与实现》文中研究说明交互漫游是叁维虚拟场景的重要组成部分,也是实现虚拟现实沉浸感和交互性的关键所在。本文重点对交互式叁维场景漫游的相关关键技术,包括键盘漫游、路径漫游、碰撞检测、天空构建等进行研究。为了保证以不同方式对任何场景进行漫游,研究了多种漫游器,并实现了快速方便地切换;利用贝塞尔曲线获取平滑的漫游路径,消除了漫游时转角的抖动问题;实现了实时的动态检测;利用球形的天空盒构建了一个逼真的天空模型,并将该成果应用到叁维近海场景,取得了很好的效果。
刘国栋[9]2009年在《基于OpenGL的某旅历史陈列馆虚拟漫游系统研究与实现》文中研究表明随着虚拟现实及其相关技术的发展,虚拟场景仿真和漫游技术成为近年来的一个研究热点,广泛应用到教育培训、航天航空、军事仿真、城市规划、文物馆藏等各个领域中。军事历史陈列馆对于铸牢官兵的理想信念、培育崇高的道德情操和无私的奉献精神,起到了积极的推动作用。相对于实体旅史馆而言,虚拟旅史馆的构建,极大地扩展了传统历史陈列馆展示的内容和场景,为实体旅史馆提供了新的展示方式,无疑将促进旅史馆整体的发展。本论文以VC 6.0为平台,调用OpenGL函数实现了某旅历史陈列馆的叁维仿真和虚拟漫游。首先对OpenGL的编程和工作原理进行了分析,包括OpenGL渲染叁维图形的流程以及OpenGL的主要功能。然后研究了如何导入外部的3DS文件格式的叁维模型,包括对3DS文件块数据结构的分析和导入程序的递归结构和重绘模型的数据结构。并研究了在生成具有真实感叁维图形的过程中,应用到的颜色模型、光照模型和纹理映射等一系列关键技术。最后将基于图形和基于图像建模方法相结合,利用MFC和OpenGL编程完成了虚拟环境系统模型的构建,为用户展示了具有真实感的叁维虚拟环境。开发的虚拟旅史馆漫游系统,对类似其他建筑物,比如小区、城市、博物馆等虚拟漫游的应用有很好的启发作用,能够在此构建的框架基础上,只需要对已有系统进行模块化封装,就能很快很好的移植到其他的应用系统当中,具有一定的普遍意义。
陶玲君[10]2017年在《基于WebGL的叁维全景数字展览关键技术研究》文中研究指明网上展览馆是解决实体展览馆成本高、准备工作复杂、维护费用大等问题的不二之选,也被越来越多的实体展馆选作预热展览的方式。随着展览数字化的趋势,国内外学术领域也已对网上展览技术进行了一系列的研究,但是主要都针对于有实体展馆的情况,而且存在运行需要安装插件、切换场景视觉不连续、展品无法修改/替换、真实感不足等无法满足展览需求的问题。本文针对目前数字展览研究现状所存在的不足,结合HTML5、JavaScript语言,选择了新兴开源高效的叁维渲染引擎Three.js作为开发平台,将研究重点放在叁维全景数字展览场景搭建与数字展览互动体验方面,系统分析了全景网上展览的一系列方法,并最终实现了基于WebGL的叁维全景数字展览平台。本文的主要工作如下:1、针对采用LOD技术分割全景图而成层级区块拼合产生明显缝隙的问题,提出一种边界融合方法使色彩均衡过渡。2、设计实现了全景漫游整体自动生成功能:包括顶视图渲染视点的精确选取方法、基于顶点的区域障碍判断方法,以完成全景漫游的整体自动生成,使得数字展览的可持续维护更加简便。3、针对已搭建完成的全景场景进行展览内容替换、增加展台模型等局部修改工作的需求,提出一种贴片式半自动全景漫游局部修改方法,并为确定修改位置提出了图像匹配定位修改位置方法。4、深入研究并实现了视频与全景无缝对接方法,提出视频与全景图像匹配方法、视频到全景对接旋转角的求解算法,使得全景漫游切换更加流畅。5、在全景图像加载方面,本文使用射线相交判断与分块加载处理的方法加载全景图像,使叁维全景数字互动展览平台浏览更加顺畅。
参考文献：
[1]. 基于VRML的地学虚拟博物馆漫游系统的研究与实现[D]. 宋慧玲. 中国地质大学. 2004
[2]. 叁维虚拟场景人机交互与漫游技术研究[D]. 蒋子龙. 沈阳工业大学. 2010
[3]. 基于网络的虚拟服饰博物馆设计研究[D]. 周志鹏. 东华大学. 2006
[4]. 数字博物馆关键技术研究[D]. 朱晓冬. 西北大学. 2004
[5]. 基于VRML的叁维实体展示研究[J]. 鹿凤, 汪玲玲, 余起怡, 韩海涛, 洪雅岚. 科技创新与生产力. 2018
[6]. 基于X-VRML的虚拟科技馆的模型研究与实现[D]. 马芳. 沈阳工业大学. 2007
[7]. 成都职业技术学院校园漫游系统设计与实现[D]. 曾敏. 西南交通大学. 2011
[8]. 基于碰撞检测的交互式叁维场景漫游系统研究与实现[J]. 曹丹丹, 朱彩英, 刘晓春. 测绘通报. 2014
[9]. 基于OpenGL的某旅历史陈列馆虚拟漫游系统研究与实现[D]. 刘国栋. 中南大学. 2009
[10]. 基于WebGL的叁维全景数字展览关键技术研究[D]. 陶玲君. 杭州电子科技大学. 2017
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