虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）是一種智能化的創(chuàng)新型視覺(jué)體驗(yàn)和人機(jī)交互模式。它融合了多個(gè)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的最新技術(shù),逐漸成為實(shí)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(huì)與國(guó)家的關(guān)注。因此,本文結(jié)合相關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),研究并設(shè)計(jì)了一個(gè)多感官體驗(yàn)的虛擬博物館漫游系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了多種交互功能,并以該虛擬博物館為研究對(duì)象,分析與研究了創(chuàng)建三維虛擬場(chǎng)景的關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)漫游系統(tǒng)中出現(xiàn)的三個(gè)問(wèn)題提出新的解決方法,改善了用戶的體驗(yàn)感,提高了虛擬博物館的真實(shí)性與時(shí)效性。（1）針對(duì)用戶在虛擬漫游過(guò)程中可能“穿越”障礙物的問(wèn)題提出了一種自動(dòng)路徑搜索和避障方法,利用A*算法的自動(dòng)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(dòng)搜索并識(shí)別出路徑中的障礙物,確保用戶有效并準(zhǔn)確地在場(chǎng)景中進(jìn)行避障漫游。（2）在虛擬博物館漫游系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,針對(duì)傳統(tǒng)手動(dòng)編碼方式在不規(guī)則場(chǎng)景區(qū)域內(nèi)構(gòu)建虛擬場(chǎng)景耗時(shí)長(zhǎng)且不精確的問(wèn)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(chǎng)景的改進(jìn)方法。同時(shí)采用... 

【文章來(lái)源】：山西師范大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

虛擬現(xiàn)實(shí)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(chǎng)景的過(guò)程中，主要的考慮因素為用戶能否感受到場(chǎng)景的真實(shí)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(guò)程中，用戶通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)以及感覺(jué)來(lái)進(jìn)行漫游體驗(yàn)。3dsMax通過(guò)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(dòng)畫(huà)，幫助用戶在更短的時(shí)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(lái)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(jià)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(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(duì)于硬件的要求相對(duì)來(lái)說(shuō)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(shí)際運(yùn)用過(guò)程中多種多樣。本文在使用3dsMax制作場(chǎng)景中所有模型時(shí)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(shí)，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(guò)程中都會(huì)用到，主要是通過(guò)對(duì)博物館中各種藏品的三種子對(duì)象層級(jí)——頂點(diǎn)、邊和面進(jìn)行編輯，控制藏品模型的網(wǎng)格來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種建模方式相比其他建模方法來(lái)說(shuō)所占用的資源相對(duì)較少，建模速度較快。對(duì)于場(chǎng)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(gè)幾何對(duì)象組合成一個(gè)單對(duì)象，使建模速度更快，并在合并建模的過(guò)程中將其建模過(guò)程記錄為動(dòng)畫(huà)。

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(chǎng)景視圖中的所有物體對(duì)象和資源文件的實(shí)例，并且可以從層次視圖中觀察出個(gè)物體對(duì)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(gè)場(chǎng)景項(xiàng)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(xiàng)目中自定義的各個(gè)場(chǎng)景文件。（4）動(dòng)畫(huà)面板（GameView）：位于場(chǎng)景視圖右側(cè)。該面板顯示的是游戲運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行畫(huà)面，可以隨時(shí)用鼠標(biāo)控制開(kāi)始或暫停場(chǎng)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(dòng)畫(huà)效果。如用戶需要根據(jù)動(dòng)畫(huà)效果進(jìn)行編輯、調(diào)整操作，可以在場(chǎng)景面板中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。（5）檢測(cè)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(duì)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(shí)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(gè)腳本文件。Visualstudio是在當(dāng)前計(jì)算智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)上常用的平臺(tái)應(yīng)用程序的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，目前開(kāi)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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