基本信息
- 項目名稱：
- 嘉興學院三維校園漫游
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本項目以嘉興學院越秀校區(qū)的建筑的建模與分析為例，詳細剖析系統實現的關鍵技術?；赟KETCHUP 和 LUMION 等為基礎， 配合數據庫管理技術，通過三維實景模擬的表現方式，在傳統校園的基礎上構建起的三維立體校園空間，嘗試設計開發(fā)一套三維虛擬校園系統，它拓展了現實校園的時間和空間維度，系統集成校園導航，最終實現教育過程的可視化管理及數字化。
- 詳細介紹：
- 本項目基于SKETCHUP 和 LUMION 等為基礎， 配合數據庫管理技術，通過三維實景模擬的表現方式，實現對嘉興學院越秀校區(qū)的建筑的建模與分析。 一、制作過程 1）空間數據的采集 平面數據主要采集建筑、道路和一些重點設施的坐標位置， 主要依據前期測繪得出的校園 CAD平面圖。 高程數據來源有二:一是查閱建筑設計的資料，二是對一些非重點對象采用目粗略測量和估算的方法。 2）紋理數據的采集 紋理是現實世界中物體的表面細節(jié)，如刨光的木材表面上的木紋，從根本上說，紋理是物體表面的細小結構。 為保證模型的真實感，用到的紋理數據大部分用高分辨率的數碼相機實地拍攝。 3）利用sketchup進行幾何模型繪制 4）利用photoshop進行紋理制作 5）利用LUMION紋理映射、材質、光照設置 6）利用LUMION進行渲染輸出 二、作品原理的科技性 1、選用最便捷的軟件：sketchup軟件和LUMION 軟件 SketchUp：使用簡便，人人都可以快速上手。 LUMION：大幅降低了制作時間，可在短短幾秒內就創(chuàng)造驚人的建筑可視化效果。 2、強大的實用性：直接用IE瀏覽器瀏覽，無需安裝任何軟件，能使瀏覽者全方位、立體化的了解校園。 3、多種多樣的展示方式：在雜志、報紙、電視中，在各類型的招生推介會中，三維校園同樣可以發(fā)揮極大的作用，接駁投影機即可現場立體展示校園風貌，吸引考生給家長的眼球，在競爭院校中脫穎而出 。 4、提高效率，降低成本：利用三維虛擬校園開辟相關的欄目，通過直觀、美觀的方式，將相關信息傳達給師生，可省去大量的人力、物力以及財力，極高的效率，可大大降低成本，是三維虛擬校園的獨特優(yōu)勢！ 三、作品的創(chuàng)新性 現在國內所謂的“三維校園：、”三維地圖“都僅僅只是一個二維的數據圖紙呈現，雖然也運用的三維建模，但是最后成果只是一張二維圖片結合定點環(huán)視而已。玩過游戲的人應該可以感覺到，這是3D和2D游戲的區(qū)別。 在這個三維世界里，我們可以以人的視角行走在美麗的校園中，看樹枝在風中飄動，看水面在陽光下波光粼粼；也可以以鳥兒的視角飛翔在校園的天空中，停在空中看整個校園的全景，停在樹枝上感受大自然的氣息。 四、項目的推廣 1、發(fā)展前景 由于該技術對電腦要求比較高，目存在一些設備上的問題，比如電腦配置、網絡傳輸等，但是隨著科技日以繼夜地發(fā)展以及人們對數字化要求的提高，該技術在近幾年內應該可以做到普及。 2、三維校園 首先就是三維校園的運用，在各大高校中推廣，不僅可以用于網頁作為校園招生宣傳，而且可以實際運用于校園各點導航，實現真正的數字校園 3、三維城市 該技術同樣可以運用于三維城市，替代現在已有的二維圖片式“三維地圖”，猶如穿梭在城市某條道路，身處于城市摸個角落。 4、網上旅游 最終實現的是整個地球的虛擬漫游，讓人們可以足不出戶，飛往世界各個角落，較為真實的感受各地人文和自然風光。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計、發(fā)明的目的:通過三維實景模擬的表現方式，在傳統校園的基礎上構建起的三維立體校園空間，嘗試設計開發(fā)一套三維虛擬校園系統. 基本思路:本項目以嘉興學院越秀校區(qū)的建筑的建模與分析為例，詳細剖析系統實現的關鍵技術?；赟KETCHUP 和 LUMION 等為基礎， 配合數據庫管理技術，系統集成校園導航、最終實現教育過程的可視化管理及數字化，對學校的對外形象宣傳、招生宣傳、信息化管理將產生重要的作用。 創(chuàng)新點、關鍵技術和主要技術指標：系統采用現有的比較成熟的三維軟件SketchUp建模，通過Lumion 進行實現大范圍動態(tài)漫游的虛擬現實應用二次開發(fā)平臺其特點是在管理 DEM、DOM 和三維模型的數據中不受數據量的限制，并且可動態(tài)調度數據，實現動態(tài)和靜態(tài)的三維場景瀏覽、三維地形的分析和查詢、三維屬性表的創(chuàng)建和編輯等功能，是一個功能強大的三維核心開發(fā)庫。
科學性、先進性
- 作品的科學性先進性 結合軟件本身，以嘉興學院為例，對建筑物做初步的分析與研究，在計算機上建立三維虛擬校園。虛擬校園的建立能夠全方位地、直觀地給人們提供有關校園的各種具有真實感的場景信息，并可以以第一人稱的身份進入校園，感受到與實地觀察相似的真實感。虛擬校園的各種模型易于修改，而且可以實現校園信息的查詢與分析功能。這些都是傳統的方法所無法比擬的。本設計發(fā)明用制作實例的方式探討了虛擬校園的開發(fā)技術。
獲獎情況及鑒定結果
- 《建筑CAD應用實例精講》獲中國建設教育協會第二屆全國建筑類多媒體課件大賽高校組二等獎（2007年北京） 《SketchUp建筑建模實訓案例》獲中國建設教育協會第三屆全國建筑類多媒體課件大賽高校組一等獎（2009年北京） 《SketchUp建筑建模教程》獲教育部教育信息管理中心主辦的第十屆全國多媒體課件大賽高教工科組三等獎（2010年北京）和浙江省高校教師教學軟件評比三等獎（2010年杭州） 第八屆浙江省大學生多媒體作品設計競賽動畫組三等獎（2009年杭州） 第九屆浙江省大學生多媒體作品設計競賽平面組三等獎（2010年湖州） 浙江省第四屆“聯泰杯”大學生建筑設計競賽二等獎（2010年杭州）
作品所處階段
- 推廣應用階段
技術轉讓方式
- 為政府公共建筑項目、教育科研虛擬校園項目、數字建筑遺產保護項目制作多媒體視頻展示成果。
作品可展示的形式
- 網頁 圖紙 光盤 現場演示 圖片 錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 三維數字化校園的發(fā)展，縮短了現實校園和計算機虛擬世界的差距，使人們更加清楚地認識校園布局，還為人們建造擴大新校園提供了很好的指導作用，它的未來將更加令人向往。 數字校園的使用已逐漸成為普遍現象。數字校園是數字城市的一個組成部分，利用建模軟件、三維GIS 平臺、面向對象的編程語言可簡單實現數字校園系統的查詢分析、漫游瀏覽、實時渲染、網上發(fā)布等功能，因為三維的世界是靜態(tài)的，而實際上我們是在一個包括時間在內的四維世界里。隨著三維數字化的發(fā)展，它已經滲透到各個學科中，在各個行業(yè)得到廣泛的應用，其市場前景也將更樂觀。
同類課題研究水平概述
- 同濟大學：2007 年 5 月 20 日, 同濟大學迎來了百年華誕。為了展示同濟校園的多階層生活體系和同濟校園平面的最新建設成果, 向校友與在校學生提供便捷的服務網絡, 同濟大學遙感與空間信息技術應用研究中心、測量與國土信息工程系開始建設“同濟大學三維虛擬校園”平臺。該項目不僅要求實現虛擬校園的三維場景漫游, 更要求實現三維模型與屬性數據之間的圖屬互查。因此三維數字校園屬性數據的采集與建庫是其中一項很重要的工作內容。 山西師大：以DEM作為虛擬校園建設的基礎，DEM是以數字的形式按一定結構組織在一起,表示實際地形特征空間分布的模型,也是地形形狀大小起伏的數字描述。DEM的核心是地形表面特征點的三維坐標數據和一套對地表提供連續(xù)描述的算法；虛擬校園三維模型主要分為建筑模型、地形模型、地物模型三類.對于常見地物如樹木、電桿、路燈等。在ArcScene中，可以放大、縮小、漫游整個虛擬校園；可以通過人機交互,選擇漫游或飛行路徑，瀏覽校園建筑、風景。當然這只是虛擬校園建設的第一步，許多功能如查詢、分析、沖突檢測等，有待于進一步開發(fā)和完善。 連云港職業(yè)技術學院：VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虛擬現實建模語言,是一種用于建立真實世界的場景模型或人們虛構的三維世界的場景建模語言,具有平臺無關性,是目前Internet上基于WWW的三維互動網站制作的主流語言。VRML語言始虛擬校園除了能實現校園信息的三維可視化外,其另一個重要的功能就是能實現校園信息的查詢功能。通過這種辦法,虛擬校園中的很多模型都設置成了熱點,如點擊圖書館,即打開圖書館的相關網頁。 其他：現階段, 許多大學都已實現三維數字化校園，如果清華大學、武漢大學、成都理工大學等，都已實現三維數字化校園。
