陈志超虚拟现实提高性实验报告.doc

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1、提高型实验报告实验课题：虚拟书房系统设计与开发实验类型：□综合型设计型□应用型实验课程：虚拟现实技术专业名称：教育技术学实验班级：教育技术学0702实验者：陈志超实验时间：2010.06教育科学与技术学提高型实验项目：虚拟现实系统的设计与开发一、实验目的1.熟悉虚拟现实系统开发的流程。2.熟练掌握VRML语言的使用。3.熟悉掌握VRML语言的语法基础。4.能够运用VRML语言进行基础模型的设计。4.熟悉运用一种VRML语言的相关开发环境。二、实验器材多媒体计算机、VRML编辑器、虚拟现实浏览器插件……三、实验内容及要求用vrml语言设计一个虚拟现实

2、系统，写好开发步骤四、实验原理1虚拟现实系统的特点虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性实用信息技术，它融合数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感与测量技术、仿真与人工智能等多学科于一体，为人们建立起一种逼真的虚拟的交互式的三维空间环境，并能对人的活动或操作做出实时准确的响应，使人仿佛置身于现实世界之中。虽然这种虚拟境界是由计算机生成的，但它又是现实世界的真实反映，故称为虚拟现实。它所生成的视觉环境是三维的、音效是立体的、人机交互是和谐友好的，因此虚拟现实技术将为接受培训的员工创造出一种流连忘返的学习和工作环境。2.虚拟现实系统的开

3、发步骤(1)设计虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，比如装修房屋之前，你首先要做的事是对房屋的结构、外形做细致的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。运用虚拟现实技术，设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间，并可以任意变换自己在房间中的位置，去观察设计的效果，直到满意为止。既节约了时间，又节省了做模型的费用。（

4、2）建模，虚拟环境的建模是整个VR系统建立的基础,主要包括三维视觉建模和三维听觉建模。其中,视觉建模主要包括几何建模(GeometricModeling)、运动建模(KinematicModeling)、物理建模(PhysicalModeling),对象特性(ObjectBehavior)建模以及模型切分(ModelSegmentation)等。听觉建模通常只是把交互的声音呼应增加到用户和对象的活动中。（3）开发虚拟现实基于PC的开发平台众多，本系统开发过程中主要采用Vrmlpad可视化开发平台。使用可视化开发平台简化了开发步骤，方便用户进行系统开

5、发。3.VRML语言的特点虚拟现实建模语言(VirtualRealityModelingLanguage,VRML)是一项与多媒体通信、Internet、虚拟现实等领域密切相关的新技术,它是一种描述Internet上交互式3D多媒体的标准文件格式。所以,对于"VRML是什么?"这一问题的核心答案是:VRML是一种3D交换格式,它定义了当今3D应用中的绝大多数常见概念,诸如变换层级、光源、视点、几何、动画、雾、材质属性和纹理映射等。VRML的基本目标是确保能够成为一种有效的3D文件交换格式。4.空间造型：任何一个VRML虚拟场景中的空间造型都必须使用

6、Shape节点加以创建，场景造型包括基本几何造型（如：立方体、圆柱体、圆锥、球等），文本造型，以及点、线、面组成的任意几何造型。空间变换：VRML场景中的每一个造型都是基于当前坐标系进行创建的，而单一坐标系的使用将在很大程度上限制用户的空间想象力和创造力的发挥。在VRML场景中改变空间位置和空间朝向，需要进行VRML空间变换，也即变换造型创建所基于的空间坐标系……VRML空间变换使用Transform节点进行。纹理：VRML纹理映射是通过将数字纹理（又区分为图像纹理、像素纹理和电影纹理）根据几何体的外形，按一定规则映射到几何造型或文本表面、纹理映射

7、时包括VRML在内的各种三维技术广泛使用的一种增效渲染方法，该方法通过在造型表面映射附体微观细节的数字纹理，极大地改善了单纯使用Material节点进行造型渲染所呈现的视觉宏观效果。五、实验内容与步骤1.设计。本次作品的课题是《虚拟书房系统的设计与开发》。结合实际设计一个虚拟书房，书房有书柜，传真机，饮水机，电脑以及电脑桌和椅子。在现实中家家都有一个书房，供人们学习、看书、上网等活动。内部设置以舒适安宁为主，当然书柜是主要的，美中不足的是没能够在书柜里面设置一些书籍。各个物件的摆放位置也是有一定的讲究的，主要是模拟现实中书房的摆设来设计的。2.建模

8、。（1）本作品中的所有设备及相关功能全部使用VRML语言进行基础造型建模使用VRML语言完成的三个造型3.进行开发(1)组