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1、大庆石油学院学报第30卷第4期2006年8月JOURNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEVol.30No.4Aug.2006基于Virtools的虚拟漫游系统的设计与实现121刘晓明,李勤,王晓哲(1.大庆石油学院计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318;2.青岛科技大学信息科学技术学院,山东青岛266042)摘要:分析了Virtools的组成结构和视景数据库的建立.使用3DSMAX建模工具和Virtools开发软件,以大庆某采油厂厂区为虚拟对象,设计并实现了虚拟漫游系统,可提供自动漫游、自由漫游和漫游记录等功能.用户可以以Web
2、的形式,随意在该采油厂厂区漫游,达到了预期的宣传效果.同时分析并实现了虚拟世界的碰撞检测、动态世界建立、实例等技术,为整个系统的开发奠定了基础.关键词:Virtools;虚拟现实;漫游系统;碰撞检测中图分类号:TP392文献标识码:A文章编号:10001891(2006)040123030引言虚拟现实是由计算机及一些专用设备构成虚拟环境,用户在此环境中利用设备,以最自然的方式与环境交互,从而产生亲临真实环境的感觉.复杂场景的虚拟漫游是虚拟现实的重要应用领域.漫游系统的实现包括视景数据库的建立和漫游平台的设计.其中,视景数据库建立又包括三维模型构建和媒体的生
3、成.法国全球交互三维开发解决方案公司Virtools开发了Virtools系列产品,其三维引擎已经成为微软XBox认可系统.其特点是方便易用,应用领域广.本系统以大庆某采油厂厂区为虚拟对象,使用3DSMAX和Virtools工具,开发出一个桌面型的虚拟厂区实时漫游系统,充分体现了Virtools开发工具的各种优势.1Virtools的组成Virtools软件是一套多功能的三维开发工具,由开发模块、生成模块和发布模[1]块组成,见图1.开发模块包括创作应用程序和软件开图1Virtools的组成结构发工具包.创作应用程序主要涉及VirtoolsDev,Virt
4、oolsDev是Virtools软件的开发环境.在这个环境中,用户可以快速、简便地建立应用程序,并可以根据自身需要,对三维模型、动画、图片和声音等对象实现各种操作.生成模块包括行为引擎和渲染引擎.行为引擎管理并处理行为、行为对象、参数、属性、输入、输出等.它不仅适于处理单个类或函数,而且更适于处理相关类和函数的组合.渲染引擎(CK2)3D)是一个内部3D渲染引擎,是对3D引擎的抽象.发布模块包括EXE文件生成器和Web播放器(VirtoolsWebPlayer).EXE文件生成器可以将应用程序直接打包生成EXE文件,在单机上运行.Web播放器可以建立基于B
5、/S模式的网络虚拟环境.虚拟场景文件和虚拟实体文件储存在服务器端,客户端需要安装通用的浏览器(Web播放器是通用浏览器的插件),如InternetExplore,Netscape等,用户使用浏览器进行Web浏览.收稿日期:20060301;审稿人:刘贤梅;编辑:郑丽芹作者简介:刘晓明(1969-),女,硕士,讲师,主要从事数据库技术、软件工程等方面的研究.#123#大庆石油学院学报第30卷2006年2视景数据库的建立2.1三维模型的构建三维模型是整个实时漫游系统的基础,模型的好坏直接影响运行的效果和场景的逼真度.本系统采[2]用3DSMAX进行建模,用它建
6、立的模型有很强的仿真立体效果.漫游系统中三维模型的构建主要采用几何建模技术.对象的轮廓和形状可以用点、直线、多边形图[3]形、曲线或者曲面方程,甚至图像等方法表示.表示方法的选取取决于对存储和计算开销的综合考虑:抽象的表示利于存储,但使用时需要重新计算;具体的表示可以节省生成的计算时间,但存储和访问存储所需用的时间和空间开销比较大.本系统以大庆某采油厂厂区为虚拟对象,该厂区建筑物以楼体为主,涉及诸多办公楼和家属楼.在这些楼群中,有主有次.针对该系统的侧重点,将楼群划分为重点楼群、次重点楼群和非重点楼群.根据楼群种类的划分,对其分别采用精细建模、次精细建模和
7、粗略建模方式.在整个建模过程中,要将层次细节技术(LevelofDetail,LOD)和纹理映射技术结合使用,以降低场景实时渲染的复杂度.2.2媒体的生成媒体主要包括声音和纹理两部分.声音主要采用录音方式生成.纹理可以使用下面2种方法生成:一种是用图像绘制软件交互的创建编辑和存储纹理位图,如Photoshop软件;另一种是用照片拍下所需的纹理,然后扫描得到.在Virtools软件中对媒体有5种处理方式:原始数据(RawData)、外部文件(Exter-nal)、特殊格式(SpecificFormat)、全局设置(GlobalSettings)和原始文件(O
8、riginalFile).用户可以根据自身需要,选择适当的媒体处理
