unity3d技术构建高校虚拟图书馆(源码)
近年来随着虚拟现实技术的快速发展，虚拟漫游技术也得到了发展，虚拟漫游技术是虚拟现实技术的重要组成部分，其技术在生物、影视、旅游、游戏、建筑、医学等众多领域都得到了广泛应用。并且传统的如果要访问一个学校的图书馆要么通过某个学校的网页访问，要么亲自到学校的现场参观，这样只能查看图书馆的静态图片，或者要花费大量的人力和物力，这样效果特别差，于是我就想把图书馆漫游系统的实现作为我的毕业设计内容。随着这两年Unity3D在这个行业逐渐得到广泛应用，又因为Unity3D具有三维展示和交互功能，所以我们以某校图书馆为研究对象，通过这个平台来设计并实现了一个以现代图书馆场景为原型的虚拟漫游系统。虚拟图书馆漫游系统，以虚拟现实技术为基础，将互联网技术、动画技术、数字多媒体技术等相关技术结合于一身，发展至今已经成为最新型的图书馆展现方式，同时也是最好的展现方式。虚拟图书馆漫游系统的真实感和交互性满足了使用者的绝大部分需求。并且该系统具有简单且易使用的特点，相信在今后一定会拥有更广泛的应用场景。关键词 虚拟现实技术，3dMax建模，漫游，交互性，Unity3D
目 录
1 绪论 1
1.1 虚拟现实技术 1
1.2 研究现状 1
1.3 课题研究的原由 1
1.4 论文研究的主要内容 2
1.5 研究的意义 2
2 虚拟现实系统研发平台 3
2.1 Unity3D软件介绍 3
2.2 三维软件3dMax简介 7
3 系统需求分析 8
3.1 系统设计目标 8
3.2 系统的可行性分析 8
3.3 系统的功能需求分析 9
3.4 系统开发环境 10
4 虚拟漫游系统的设计 10
4.1 系统开发流程设计 11
4.2 虚拟图书馆漫游系统各模块设计 12
4.3 系统的设计规范和原则 13
5 虚拟图书馆模型的构建实现 13
5.1 图书馆图片和数据的采集 13
5.2 场景和内饰的建模 14
5.3 场景和内饰模型的贴图 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
5.4 项目优化 17
5.5 模型的导出 18
6 虚拟漫游系统交互的实现 18
6.1 模型导入的注意事项 18
6.2 场景设置 19
6.3 本系统主要功能实现 20
7 系统测试 25
7.1 测试目的 26
7.2 功能测试 26
结论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 绪论
1.1 虚拟现实技术
虚拟现实技术是计算机图形学、人机交互和多媒体等相关技术的有机统一，虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和真实性等优点，该技术广泛应用于教育、医疗、建筑、工业设计、产品展示等众多领域。虚拟现实技术已经成为计算机应用方面的研究重点，是计算机应用中被使用最为广泛的技术之一，是构建虚拟场景漫游的主要技术[1]。
1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
国外在虚拟现实漫游技术的研究和发展还是比较早的，目前虚拟现实技术已经广泛的应用于欧美国家的各个领域，美国已经在室内外场景漫游方面取得了显著的成绩。
美国斯坦福大学计算机系研究的虚拟漫游系统在建筑方面取得了显著的效果，这个系统可以让使用者在建立的三维模型里使用自己喜欢的方式随意的在场景里漫游，给使用者带来了的巨大便利[2][4]。
德国的Stuttgart大学在很早以前就开始做关于虚拟校园的研究，并且已经为校园提供了真实、便利的模拟，效果很显著。
1.2.2 国内研究现状
我们国家对虚拟现实技术的研究相比于欧美国家还是比较晚的，在技术开发的水平方面，与一些发达国家还是有很大的差距，应用于学校的虚拟图书馆漫游的建设等相关方面也不是很多。最近几年，随着计算机技术的发展，我国已将虚拟现实技术列为国家重点研究项目，并且有关政府部门及相关技术人员也开始从事这方面项目研究。
国内许多重点院校及实验室也积极的进行相关的研究，清华大学、厦门大学、浙江大学等学校也进行虚拟现实产品的创新应用中来[3]。
1.3 课题研究的原由
随着互联网、计算机设备和移动终端等的快速发展，人们获取信息的方式越来越多，因此人们获取信息也越来越方便。以往，一般要通过信息构建者的视角，采用文字、图片、视频等方式来介绍，形式比较单一，用户被动地接受信息，传统的人机交互往往只停留在二维空间上，虽然可以实现基本功能，但用户感受性较差，且与真实环境相差较大，难以实现较好的人机交互和智能化效果，而且近些年来，虚拟现实技术得到了快速的发展，虚拟漫游技术也取得了重大的进步，它能够与地理信息技术等有效结合，来进行三维可视化和虚拟场景的漫游。并且虚拟现实技术和传统的东西相结合取得了很好的效果，如和校园结合，产生了虚拟校园系统,虚拟校园系统能让使用者足不出户就能参观整个学校，感受学校的文化和氛围，如和一些实验室结合，产生了虚拟实验室，在虚拟实验室里，不光我们可以做一些常见的实验，而且还能做一些危险的实验，不仅比真实在实验室做实验的效果好，而且能方便的操作，没有任何的危险性，所以这次毕设我就准备将传统的图书馆和虚拟现实技术结合起来，做一个虚拟图书馆漫游系统[5]。
1.4 论文研究的主要内容
本课题使用虚拟现实技术结合高校图书馆的现实情况、需求和功能等特点，开发一款高校虚拟图书馆漫游系统。虚拟高校图书馆漫游系统要能实现对图书馆内外主要建筑、场景、桌椅和各种辅助设施等的全覆盖，用户可以在虚拟图书馆系统中进行相应的浏览和探寻，能够实现一般图书馆相应功能。通过查阅相关资料和翻看类似的论文报告，我明白了本系统需要用到虚拟现实技术、三维建模，图片处理等相关技术，我确定了本系统的主要研究对象，包括三维建模、场景布局、虚拟漫游实现等相关交互的实现。所以我以三维软件3dMax为主要的建模工具，运用Unity3D引擎平台来设计、开发一款具有交互功能的虚拟图书馆漫游系统[4][6]。
1.5 研究的意义
目 录
1 绪论 1
1.1 虚拟现实技术 1
1.2 研究现状 1
1.3 课题研究的原由 1
1.4 论文研究的主要内容 2
1.5 研究的意义 2
2 虚拟现实系统研发平台 3
2.1 Unity3D软件介绍 3
2.2 三维软件3dMax简介 7
3 系统需求分析 8
3.1 系统设计目标 8
3.2 系统的可行性分析 8
3.3 系统的功能需求分析 9
3.4 系统开发环境 10
4 虚拟漫游系统的设计 10
4.1 系统开发流程设计 11
4.2 虚拟图书馆漫游系统各模块设计 12
4.3 系统的设计规范和原则 13
5 虚拟图书馆模型的构建实现 13
5.1 图书馆图片和数据的采集 13
5.2 场景和内饰的建模 14
5.3 场景和内饰模型的贴图 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
5.4 项目优化 17
5.5 模型的导出 18
6 虚拟漫游系统交互的实现 18
6.1 模型导入的注意事项 18
6.2 场景设置 19
6.3 本系统主要功能实现 20
7 系统测试 25
7.1 测试目的 26
7.2 功能测试 26
结论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 绪论
1.1 虚拟现实技术
虚拟现实技术是计算机图形学、人机交互和多媒体等相关技术的有机统一，虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和真实性等优点，该技术广泛应用于教育、医疗、建筑、工业设计、产品展示等众多领域。虚拟现实技术已经成为计算机应用方面的研究重点，是计算机应用中被使用最为广泛的技术之一，是构建虚拟场景漫游的主要技术[1]。
1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
国外在虚拟现实漫游技术的研究和发展还是比较早的，目前虚拟现实技术已经广泛的应用于欧美国家的各个领域，美国已经在室内外场景漫游方面取得了显著的成绩。
美国斯坦福大学计算机系研究的虚拟漫游系统在建筑方面取得了显著的效果，这个系统可以让使用者在建立的三维模型里使用自己喜欢的方式随意的在场景里漫游，给使用者带来了的巨大便利[2][4]。
德国的Stuttgart大学在很早以前就开始做关于虚拟校园的研究，并且已经为校园提供了真实、便利的模拟，效果很显著。
1.2.2 国内研究现状
我们国家对虚拟现实技术的研究相比于欧美国家还是比较晚的，在技术开发的水平方面，与一些发达国家还是有很大的差距，应用于学校的虚拟图书馆漫游的建设等相关方面也不是很多。最近几年，随着计算机技术的发展，我国已将虚拟现实技术列为国家重点研究项目，并且有关政府部门及相关技术人员也开始从事这方面项目研究。
国内许多重点院校及实验室也积极的进行相关的研究，清华大学、厦门大学、浙江大学等学校也进行虚拟现实产品的创新应用中来[3]。
1.3 课题研究的原由
随着互联网、计算机设备和移动终端等的快速发展，人们获取信息的方式越来越多，因此人们获取信息也越来越方便。以往，一般要通过信息构建者的视角，采用文字、图片、视频等方式来介绍，形式比较单一，用户被动地接受信息，传统的人机交互往往只停留在二维空间上，虽然可以实现基本功能，但用户感受性较差，且与真实环境相差较大，难以实现较好的人机交互和智能化效果，而且近些年来，虚拟现实技术得到了快速的发展，虚拟漫游技术也取得了重大的进步，它能够与地理信息技术等有效结合，来进行三维可视化和虚拟场景的漫游。并且虚拟现实技术和传统的东西相结合取得了很好的效果，如和校园结合，产生了虚拟校园系统,虚拟校园系统能让使用者足不出户就能参观整个学校，感受学校的文化和氛围，如和一些实验室结合，产生了虚拟实验室，在虚拟实验室里，不光我们可以做一些常见的实验，而且还能做一些危险的实验，不仅比真实在实验室做实验的效果好，而且能方便的操作，没有任何的危险性，所以这次毕设我就准备将传统的图书馆和虚拟现实技术结合起来，做一个虚拟图书馆漫游系统[5]。
1.4 论文研究的主要内容
本课题使用虚拟现实技术结合高校图书馆的现实情况、需求和功能等特点，开发一款高校虚拟图书馆漫游系统。虚拟高校图书馆漫游系统要能实现对图书馆内外主要建筑、场景、桌椅和各种辅助设施等的全覆盖，用户可以在虚拟图书馆系统中进行相应的浏览和探寻，能够实现一般图书馆相应功能。通过查阅相关资料和翻看类似的论文报告，我明白了本系统需要用到虚拟现实技术、三维建模，图片处理等相关技术，我确定了本系统的主要研究对象，包括三维建模、场景布局、虚拟漫游实现等相关交互的实现。所以我以三维软件3dMax为主要的建模工具，运用Unity3D引擎平台来设计、开发一款具有交互功能的虚拟图书馆漫游系统[4][6]。
1.5 研究的意义
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