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虚拟现实技术是一门新兴的技术,应用领域广泛,发展前景良好。虚拟校园能够真实、直观地和交互地反映三维校园场景。用户可以通过查询了解学校的校园风光、教学设施与科研成果等。本文以武汉理工大学南湖校区为例,通过虚拟校园的设计,不仅提高武汉理工大学的知名度,而且在对外宣传方面有着积极作用和价值。
本文以虚拟现实技术为基础,从二维地图矢量化、建筑物建模和三维场景设计三个方面来进行虚拟校园系统设计的研究。主要工作如下:
第一、二维地图的矢量化中运用了ArcBruTile工具,不仅减少了二维地图的矢量化过程,而且提高了矢量化的精确度。
第二、针对建筑物建模,重点介绍了基于ArcScene和SkechUp的交互建模技术:基于SkechUp ESRI插件和基于ArcScene10中3D编辑器的交互建模技术,并比较不同建模技术之间的优缺点和适用范围。
第三、针对三维场景设计,又解决了三个方面的问题:(1)地形模拟:以数字高程模型(DEM)为基础,运用Global Mapper生成等高线并以Shape格式导出,在ArcScene中使用等高线模拟地形TIN;同时运用校区高程采样点,利用反距离加权法插值生成校区地形的栅格图形,比较俩种生成地形的方法的优缺点,本文使用反距离加权法插值生成的栅格图形作为校区的地形;(2)模型导入:将SketchUp建筑物模型导入场景;(3)三维符号化:将路灯、树木、车辆等模型以ArcScene中自带的符号库进行三维符号化,能够真实反映虚拟校园效果。
第四、针对整个虚拟校园三维场景,实现虚拟校园场景的漫游和动画以及查询和导航等功能。