unity3d的虚拟校园设计与实现(源码)【字数：13255】
摘 要随着虚拟现实技术的不断完善与发展，以虚拟现实技术为基础的三维虚拟漫游系统逐渐应用于军事航天、室内设计、工业仿真、教育创新等领域。数字化校园建设是虚拟现实技术在教育领域的一个重要应用，虚拟现实技术在教育创新上的应用可以帮助展示学校的风采，提高学校的知名度，提升公众对学校的认知。基于以上目的，开发了虚拟校园漫游系统。本文以学院东校区的双馨楼和及其附近地形为模板，首先通过对双馨楼这座建筑物进行取景，得到对应建筑物的真实图片；之后找到建筑物的平面图，用AutoCAD加天正建筑软件画出对应的CAD平面图，在SketchUp软件中建立其对应的三维模型，并贴图渲染；之后建立对应的地形三维模型；然后将建成的模型导入到Unity3D软件中实现漫游，最后导出漫游系统。经过测试，该系统能够较为全面展示所实现的校园场景，场景画面真实，且操作简便，为用户了解校园的基本情况提供了一个平台。此系统为校园的宣传提供了一种新颖的表现形式，使用户足不出户就能浏览到学院双馨楼的风光。
目 录
第1章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的及意义 2
1.4 关键软件及技术介绍 2
1.4.1 AutoCAD 2
1.4.2 SketchUp 2
1.4.3 Unity3D 2
1.4.4 C# 2
1.5 论文组织结构 3
第2章 系统分析 4
2.1 可行性分析 4
2.1.1 技术可行性 4
2.1.2 经济可行性 4
2.1.3 操作可行性 4
2.2 需求分析 4
2.2.1 功能需求分析 5
2.2.2 需求用例图及描述表 5
第3章 数据的采集和处理 8
3.1 建筑物二维地图的获取 8
3.2 建筑物高度的估算及建筑物照片的采集 9
3.3 对贴图的处理 10
第4章 三维模型的建立 11
4.1 建模要求 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1
4.2 建筑物三维建模 11
4.2.1 双馨楼模型的建立 11
4.2.2 三维模型的优化 13
4.2.3 三维模型的材料贴图 13
4.3 地形建模 14
第5章 三维模型的集成与功能的实现 17
5.1 导入模型到Unity3D中 17
5.2 三维虚拟场景的建立 17
5.3 基本功能的实现 18
5.3.1 漫游功能的实现 18
5.3.2 场景切换功能的实现 19
5.3.3 建筑物的放大缩小与拖拉旋转功能的实现 20
5.3.4 信息查看功能的实现 21
5.3.5 UI界面的实现 22
第6章 虚拟校园漫游系统测试 25
6.1 系统测试概述 25
6.2 系统测试方案 25
6.3 测试结果分析 25
第7章 总结与展望 27
7.1 总结 27
7.2 展望 27
参考文献 28
致 谢 29
第1章 前言
1.1 研究背景
最近几年，随着国家对高新技术的重视，计算机图形学、多媒体技术和计算机软件与硬件得到了快速发展，以虚拟现实技术为代表的计算机图形图象技术逐渐开始在教育领域以及其他领域广泛应用，越来越多的有志于计算机图形图像的科研人员逐渐向虚拟现实技术方向发展。
虚拟校园漫游系统是基于多媒体技术、虚拟现实技术等计算机技术，使用户可以在虚拟校园中实现漫游的系统。本设计构建了一个近乎真实的虚拟校园或者校园的一部分，并可在发布系统后通过Web端以及PC端等移动端访问的虚拟校园漫游系统。
1.2 国内外研究现状
最早的虚拟现实（Virtual Reality）技术起源于美国，美国虚拟现实技术的研究水平基本上代表了国际上虚拟现实技术发展的水平，美国是全球研究最早、研究范围最广的国家[1]。同时，美国虚拟现实技术已广泛用于教育领域，已经渗透到校园的各个方面，已经成为数字化校园的“发源地”。虚拟校园的建设更是在世界上处于领先的位置，并成为美国数字化校园建设的有机载体[2]。
加利福尼亚大学是美国运用虚拟现实技术建设数字化校园的代表性高校，在其数字化校园建设中，最为出色的便是虚拟校园漫游系统的研发。在20世纪90年代末期加利福尼亚大学伯克利分校就成功开发出了对学校中一座建筑的漫游系统，该系统使用美国硅图公司的工作站，在建模时比较精巧，使用了70多种纹理，使用的多边形数更是高达140万个。同时此工作站使用了可视区域算法等技术来保障系统运行时建筑的访问速度。总的来说，美国的虚拟校园漫游系统代表了世界的最高水平。
在我们国家对虚拟现实技术的研究相对于欧美国家比较晚[3]，在技术开发的水平上和其它发达国家相比有一定的距离。但是随着科技的发展与进步，虚拟现实技术已引起我国的一些研究人员和的国家相关的重要部门的注意，我国相关的部门及相关技术的研究人员，也制定了相关研究计划[4]。国内的一些重点高校也积极的进行这方面的研究，北京航空航天大学计算机系是我国最早也是最有影响力进行虚拟仿真技术研究的院校单位，成功研发了虚拟现实应用系统的桌面系统开发平台和分布式虚拟的环境网络设计等[5]。浙江大学某科研单位研制了在虚拟环境中的一种急速的渐进面片生成算法和一种陌生环境中迅速的网格三维漫游算法，还为校园虚拟现实漫游开发出了—套PC版系统[6]。
在国内的众多开发出虚拟校园漫游系统的高校中，以香港理工大学开发出的系统最具特色，香港理工大学开发的系统不仅使用了虚拟现实技术，而且使用了地理信息方面的技术，使用户既能浏览学校的环境，还可以在系统中建好的图书馆等虚拟设施中进行学习。
目 录
第1章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究目的及意义 2
1.4 关键软件及技术介绍 2
1.4.1 AutoCAD 2
1.4.2 SketchUp 2
1.4.3 Unity3D 2
1.4.4 C# 2
1.5 论文组织结构 3
第2章 系统分析 4
2.1 可行性分析 4
2.1.1 技术可行性 4
2.1.2 经济可行性 4
2.1.3 操作可行性 4
2.2 需求分析 4
2.2.1 功能需求分析 5
2.2.2 需求用例图及描述表 5
第3章 数据的采集和处理 8
3.1 建筑物二维地图的获取 8
3.2 建筑物高度的估算及建筑物照片的采集 9
3.3 对贴图的处理 10
第4章 三维模型的建立 11
4.1 建模要求 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1
4.2 建筑物三维建模 11
4.2.1 双馨楼模型的建立 11
4.2.2 三维模型的优化 13
4.2.3 三维模型的材料贴图 13
4.3 地形建模 14
第5章 三维模型的集成与功能的实现 17
5.1 导入模型到Unity3D中 17
5.2 三维虚拟场景的建立 17
5.3 基本功能的实现 18
5.3.1 漫游功能的实现 18
5.3.2 场景切换功能的实现 19
5.3.3 建筑物的放大缩小与拖拉旋转功能的实现 20
5.3.4 信息查看功能的实现 21
5.3.5 UI界面的实现 22
第6章 虚拟校园漫游系统测试 25
6.1 系统测试概述 25
6.2 系统测试方案 25
6.3 测试结果分析 25
第7章 总结与展望 27
7.1 总结 27
7.2 展望 27
参考文献 28
致 谢 29
第1章 前言
1.1 研究背景
最近几年，随着国家对高新技术的重视，计算机图形学、多媒体技术和计算机软件与硬件得到了快速发展，以虚拟现实技术为代表的计算机图形图象技术逐渐开始在教育领域以及其他领域广泛应用，越来越多的有志于计算机图形图像的科研人员逐渐向虚拟现实技术方向发展。
虚拟校园漫游系统是基于多媒体技术、虚拟现实技术等计算机技术，使用户可以在虚拟校园中实现漫游的系统。本设计构建了一个近乎真实的虚拟校园或者校园的一部分，并可在发布系统后通过Web端以及PC端等移动端访问的虚拟校园漫游系统。
1.2 国内外研究现状
最早的虚拟现实（Virtual Reality）技术起源于美国，美国虚拟现实技术的研究水平基本上代表了国际上虚拟现实技术发展的水平，美国是全球研究最早、研究范围最广的国家[1]。同时，美国虚拟现实技术已广泛用于教育领域，已经渗透到校园的各个方面，已经成为数字化校园的“发源地”。虚拟校园的建设更是在世界上处于领先的位置，并成为美国数字化校园建设的有机载体[2]。
加利福尼亚大学是美国运用虚拟现实技术建设数字化校园的代表性高校，在其数字化校园建设中，最为出色的便是虚拟校园漫游系统的研发。在20世纪90年代末期加利福尼亚大学伯克利分校就成功开发出了对学校中一座建筑的漫游系统，该系统使用美国硅图公司的工作站，在建模时比较精巧，使用了70多种纹理，使用的多边形数更是高达140万个。同时此工作站使用了可视区域算法等技术来保障系统运行时建筑的访问速度。总的来说，美国的虚拟校园漫游系统代表了世界的最高水平。
在我们国家对虚拟现实技术的研究相对于欧美国家比较晚[3]，在技术开发的水平上和其它发达国家相比有一定的距离。但是随着科技的发展与进步，虚拟现实技术已引起我国的一些研究人员和的国家相关的重要部门的注意，我国相关的部门及相关技术的研究人员，也制定了相关研究计划[4]。国内的一些重点高校也积极的进行这方面的研究，北京航空航天大学计算机系是我国最早也是最有影响力进行虚拟仿真技术研究的院校单位，成功研发了虚拟现实应用系统的桌面系统开发平台和分布式虚拟的环境网络设计等[5]。浙江大学某科研单位研制了在虚拟环境中的一种急速的渐进面片生成算法和一种陌生环境中迅速的网格三维漫游算法，还为校园虚拟现实漫游开发出了—套PC版系统[6]。
在国内的众多开发出虚拟校园漫游系统的高校中，以香港理工大学开发出的系统最具特色，香港理工大学开发的系统不仅使用了虚拟现实技术，而且使用了地理信息方面的技术，使用户既能浏览学校的环境，还可以在系统中建好的图书馆等虚拟设施中进行学习。
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