發(fā)布時(shí)間：2021-12-31 13:36

　　針對(duì)傳統(tǒng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的效果圖線條過多的問題,文中設(shè)計(jì)三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需硬件,處理器以單片機(jī)為主,外接傳感器與儲(chǔ)存器,對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存處理,將控制器與運(yùn)算器組合為中央處理單元,處理記錄環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中;軟件部分設(shè)計(jì)兩個(gè)端口,服務(wù)器端口與客戶端口,服務(wù)器端口利用變換矩陣將二維圖像信息轉(zhuǎn)化為三維虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù),客戶端口使用C語言將矩陣變換結(jié)果轉(zhuǎn)換為代碼輸入到計(jì)算機(jī)中。綜合硬件與軟件設(shè)計(jì),完成對(duì)三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需軟硬件相關(guān)參數(shù),使用三種設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)山體進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與AutoCAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)與Sketch UP設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的山體效果相比,三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來的山體效果圖線條更少,更適合環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。 

【文章來源】：現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

硬件組成圖

數(shù)據(jù)功能模塊設(shè)計(jì)為地形數(shù)據(jù)模塊、建筑物模塊和植物位置模塊，三個(gè)模塊分別采集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。將三個(gè)模塊統(tǒng)一連接數(shù)據(jù)傳輸單元，方便轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸、統(tǒng)一處理[6]。為保證處理過程的安全性、可靠性，傳感器采用SP12多功能傳感器，設(shè)計(jì)傳感器內(nèi)部時(shí)鐘，在傳感器內(nèi)部放置2個(gè)振蕩器，將振蕩頻率為2.5 kHz的低功耗振蕩器放置內(nèi)部時(shí)鐘里，將振蕩頻率為2 MHz的振蕩器用于數(shù)據(jù)功能模塊中[7]。具體的傳感器結(jié)構(gòu)如圖2所示。傳感器外接拓展接口，幫助實(shí)際環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到中央處理模塊，中央處理模塊外部輸入部分連接計(jì)算機(jī)鍵盤，由鍵盤輸入數(shù)據(jù)完成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的輸入[8]。存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊，系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器與用戶程序儲(chǔ)存器。系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器主要負(fù)責(zé)儲(chǔ)存編程器得出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；用戶程序儲(chǔ)存器用來記錄設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)[9]。為了克服因計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間過長計(jì)算機(jī)發(fā)熱，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，硬盤驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)接口采用SATA接口，至此設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)完成，軟件設(shè)計(jì)部分用以支持設(shè)計(jì)系統(tǒng)正常運(yùn)行[10]。

將系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為兩大部分，即服務(wù)器端和客戶端，通過Internet將兩個(gè)端口相連，服務(wù)器端口為設(shè)計(jì)者提供需要的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等資源，客戶端可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的需求與服務(wù)器端口通信，整體構(gòu)架圖如圖3所示。由圖3可知，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的服務(wù)器端融合了三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、SQL Server數(shù)據(jù)庫、Virtools Multiuser Server服務(wù)器以及環(huán)境模型庫[11]。三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，對(duì)設(shè)計(jì)者請求的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改、添加、刪除等操作。為了提高系統(tǒng)的拓展性和靈活性，將環(huán)境設(shè)計(jì)中的二維圖形信息經(jīng)過幾何變換呈現(xiàn)出三維虛擬現(xiàn)實(shí)效果[12]。將維度轉(zhuǎn)換過程當(dāng)作環(huán)境圖形在坐標(biāo)系內(nèi)的變化，使用齊次坐標(biāo)表示二維圖形，不斷變換坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)三維虛擬現(xiàn)實(shí)效果。此時(shí)假設(shè)變維之前的坐標(biāo)為[x,y,1]，變換后坐標(biāo)為[x*,y*,1]，此時(shí)的二維變換矩陣可表示為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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