基于VRML的虚拟港口场景交互技术的研究【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文开题报告计算机科学与技术基于VRML的虚拟港口场景交互技术的研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义在国外，虚拟漫游技术已经比较成熟。美国是虚拟漫游技术应用最早的国家，在室内设计装璜方面，美国灯光空间软件公司开发了灯饰可视化软件和LEL居室环境系统并得到广泛应用。美国的辛辛提大学、斯坦福大学等都已经做了虚拟校园系统，美国北卡罗纳大学（UNC）的计算机系是VR研究最早最著名的大学，他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等[1]。我国是虚拟漫游技术起步比较晚的国家，由于软、硬件环境的制约，与国外先进水平相

2、比，还有很大的差距，虚拟漫游技术的发展明显落后于西方发达国家。但现在已经引起党和国家有关部门的高度重视了。在校园漫游方面，著名大学都相继开发出了自己校园的虚拟漫游系统。在名胜景点虚拟漫游系统的开发方面，我国科技工作者制作的敦煌莫高窟博物馆参观系统、中国的故宫以及西湖风光虚拟游览系统[2]都具有一定代表性。由于计算机硬件和软件的快速发展，虚拟漫游技术也有了很大的发展空间。它的兴起，为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法，为人机交互界面的发展开创了新的研究领域，为智能工程的应用提供了新的界面工具，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环

3、境的感觉。应用在生产运输领域，也可以产生巨大的经济效益。自20世纪末提出虚拟现实技术以来，虚拟漫游技术已经经历了近二十年的发展历程，在近几年更是得到了飞跃性的发展。但是由于编程人员缺乏经验，编程技术熟练程度不够，虚拟漫游技术还有很大的发展空间。接触过三维游戏的人可以发现，虚拟的场景并不如现实环境那样生动逼真，比如人的头发以及树林草丛常常十分模糊。在虚拟的仿真场景中漫游时，碍于编程技术的限制，不能可以说，现在的虚拟场景漫游，距离人们想象中的不受任何限制地四处游览，还有一定的距离，但是不可否认，新型的虚拟漫游技术，使人们实现了饱览虚拟现实中绚丽风

4、景的美好愿望，享受短暂而又神奇的三维空间漫游的乐趣[3]。可以预想，随着芯片技术和运算速度的快速发展，尤其是三维图形技术和编程技术的发展，在不久的将来，虚拟漫游将会更加生动逼真，更加栩栩如生。13在计算机技术高速发展的今天,虚拟漫游技术已广泛的应用于建筑物设计、模拟战争等许多领域,完成此课题的设计是我们学以致用,总结学习成果,拓展就业渠道的一个理想过程。舟山是一个“千岛国”，船舶运输很频繁，港口业比较发达，制作一个港口环境的漫游系统可以使人们足不出户就可以游览港口全景，同时也可以了解港口的运作流程。这样既省时又省力，而且还不受各种天气现象的干

5、扰，非常的人性化。系统功能强大的话甚至可以遥作和遥现，遥作就是远程操作，通过媒介可以使港口工作人员直接在计算机上装载和运输货物，打造一个“无人”港口。遥现就是实际上在某一个地方时，可以产生在另一个地方的感觉，这样就可以身临其境感受港口了，就可以感觉到实时的港口。如果这些都可以实现的话，对港口的运作效率和经济效益肯定会有很大的提高。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：系统以港口研究区，使用对象定位为港口管理规划人员、游客等。系统提供多种交互手段，用户和系统的交互主要通过鼠标和键盘进行。经初步构想，系统具有以下三项功能。1）图形操作基本功能：主

6、要实现场景的浏览功能，提供全景、放大、缩小等基本视图操作功能。2）手动漫游：用户可以通过操作鼠标和键盘对港口感兴趣的地方进行漫游，通过鼠标点击和键盘上方向键、Shift键和其他按键实现场景的旋转、视点的改变等功能。3）自动漫游：当用户第一次接触到虚拟港口漫游系统时，往往由于不习惯而产生分不清方向或者不能随意控制虚拟人物等现象，从而导致不能很好的漫游虚拟港口。于是在本系统中为用户提供了虚拟港口的自动漫游功能，使得用户能够不依靠面板也可完整地游历港口。需解决的主要问题：（1）3DMAX工具的使用（2）VRML建模语言的使用三、研究步骤、方法及措施

7、：1、进行任务分析先进行详细的任务分析，对港口环境布局有所了解。2、总体设计确定场景层次关系，确定主要模型。3、模块设计对场景进行仿真建模，上材质图。4、程序设计5、测试并修改程序，必要的话，再修改总体设计和模块设计136、5月下旬开始写论文。四、参考文献[1]鲍虎军.虚拟现实技术概论,中国基础科学.2003.5[2]SamuelR.Buss著.唐龙等译.3D计算机图形学,清华大学出版社.2006.10[3]胡小强,主编.《虚拟现实技术与应用》,高等教育出版社.2004.5[4]刘怡，张洪定，崔欣.《虚拟现实VRML程序设计》,南开大学出版社

8、.2007.1[5] 石教英.《虚拟现实基础及使实用算法》,科学出版社.2002.4[6]Rheingold,H.VirtualReality,Simon&Schu