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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 德化陶瓷虛擬展廳
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 利用相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有動(dòng)態(tài)漫游功能的虛擬陶瓷展廳，以及使用基于三維繪制和基于全景圖繪制的展示模式，以實(shí)現(xiàn)比較真實(shí)的場(chǎng)景顯示和產(chǎn)品的互動(dòng)性展示。
- 詳細(xì)介紹：
- 本課題討論了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于陶瓷展示的可行性，關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)的兩種實(shí)現(xiàn)方式。首先，利用May和PhotoShop建立展廳和瓷器的三維模型，并使用貼圖技術(shù)增強(qiáng)瓷器模型的真實(shí)感，使用底層的的圖形渲染系統(tǒng)OpenGL來實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景資源的組織和管理；其次，使用全景圖拼接與瀏覽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于全景圖的虛擬展廳；最終完成基于Windows平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了虛擬展廳的實(shí)時(shí)交互和真實(shí)的動(dòng)態(tài)漫游雙重功能。本文工作為實(shí)現(xiàn)陶瓷樣品的快速發(fā)布和降低交易成本提供了一種有益的思路。
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作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明的目的: 利用相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有動(dòng)態(tài)漫游功能的虛擬陶瓷展廳，以及使用基于三維繪制和基于全景圖繪制的展示模式，以實(shí)現(xiàn)比較真實(shí)的場(chǎng)景顯示和產(chǎn)品的互動(dòng)性展示。 基本思路：本課題將分別采用基于全景圖的虛擬現(xiàn)實(shí)和離線的三維繪制兩種展示形式，兩種展示形式將給使用客戶兩種不同的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。 創(chuàng)新點(diǎn): （一）基于三維繪制展示 1. 克服了傳統(tǒng)展示方式的不足，充分利用互聯(lián)網(wǎng)及三維技術(shù)所帶來的方便性, 系統(tǒng)方便發(fā)布和推廣，單機(jī)運(yùn)行效率高、效果好; 2. 與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的結(jié)合，從具體實(shí)例入手，從底層做起，具有良好的通用性和可擴(kuò)展性; 3. 系統(tǒng)具有良好的交互性，消除技術(shù)陌生感，讓用戶更有親切感; 4. 系統(tǒng)基于腳本驅(qū)動(dòng)，易于配置與修改; （二）基于全景圖的虛擬現(xiàn)實(shí)展示 1.基于全景圖的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)依據(jù)真實(shí)場(chǎng)景的圖像作為虛擬場(chǎng)景的表現(xiàn)形式，真實(shí)地再現(xiàn)了真實(shí)場(chǎng)景的視覺信息; 2.獨(dú)立于場(chǎng)景的復(fù)雜度，即交互視圖的生成速度與景物的復(fù)雜度無關(guān)，僅僅與待顯示的圖像的分辨率及相應(yīng)的算法有關(guān); 3.生成算法計(jì)算量相對(duì)較小，不需要特殊的圖形設(shè)備，能夠在工作站和普通PC機(jī)上實(shí)時(shí)完成。 技術(shù)關(guān)鍵:1.瓷器三維建模 2.場(chǎng)景資源的組織和管理 3.全景圖像拼接 4.全景圖瀏覽 主要技術(shù)指標(biāo)：1. 窗口分辨率、景深、視角； 2. 貼圖格式、模型文件格式 3. 腳本有特定的書寫格式 4. 開發(fā)語(yǔ)言為OpenGL，C++及OpenCV，運(yùn)行平臺(tái)Windows
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)由于它能夠充分反映真實(shí)物體的形態(tài)，同時(shí)又大大加強(qiáng)了人機(jī)交互的能力，為陶瓷產(chǎn)品的虛擬展示研究提供了新的思路。目前德化的陶瓷產(chǎn)品的展示方式主要是通過在線的圖片展示和離線的樣品展覽來實(shí)現(xiàn),這兩個(gè)方面都存在一些缺點(diǎn)。首先，圖片是平面的只能提供靜態(tài)局部的視覺體驗(yàn)，真實(shí)感和交互性都比較差。其次，由于德化陶瓷產(chǎn)品主要面向海外市場(chǎng)，客戶到展廳參觀樣品的費(fèi)用和時(shí)間成本都很高，往往會(huì)顯著的延長(zhǎng)客戶下訂單的周期。 瓷器工藝精良、造型雅致，如果簡(jiǎn)單的用圖片來表示的話不能完整的表現(xiàn)瓷器的這些特性。虛擬現(xiàn)實(shí)具有較強(qiáng)視覺真實(shí)感和良好的用戶交互功能，為更好的展示瓷器產(chǎn)品提供了一種可行的思路。本課題利用相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有動(dòng)態(tài)漫游功能的虛擬陶瓷展廳，以及使用兩種不同的虛擬展示模式，以實(shí)現(xiàn)比較真實(shí)的和互動(dòng)性更強(qiáng)的產(chǎn)品展示。 參考文獻(xiàn)： [1]蔡衛(wèi)紅，德化陶瓷業(yè)國(guó)際化的戰(zhàn)略選擇-發(fā)展研究，2006 [1] 潘華偉，基于圖象的虛擬場(chǎng)景繪制技術(shù)研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，2003
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1 、獲得第九屆“挑戰(zhàn)杯”福建省科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng) 2、獲得某?！疤魬?zhàn)杯”學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目啟動(dòng)基金資助 3、獲得某校第十六屆“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 4、論文《德化陶瓷虛擬展廳》在《微型機(jī)與應(yīng)用》期刊中發(fā)表 5、自主開發(fā)的全景圖生成軟件Image2Panorama獲得2009年泛珠江三角洲電腦大賽福建賽區(qū)三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 基于源代碼進(jìn)行二次開發(fā)
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 在基于三維繪制的展示模式中，以底層圖形開發(fā)語(yǔ)言O(shè)penGL和面向?qū)ο蟪绦蛘Z(yǔ)言C++為基礎(chǔ)，以類的形式封裝，具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。對(duì)于已經(jīng)完成的系統(tǒng)只需更改腳本文件即可實(shí)現(xiàn)展廳中模型的更新。系統(tǒng)在單機(jī)上運(yùn)行，可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的性能來達(dá)到較好的渲染效果。 在基于全景圖的虛擬現(xiàn)實(shí)展示模式中，運(yùn)用本項(xiàng)目過程自主開發(fā)的全景拼圖軟件可以將環(huán)繞拍攝的圖片迅速生成全景圖，通過全景圖瀏覽就可以達(dá)到虛擬展廳的效果，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單迅速，對(duì)于任意產(chǎn)品虛擬展廳都有很好的通用性和可實(shí)施性?；谌皥D的展示模式真實(shí)感強(qiáng)，用戶沉浸感好，能夠體驗(yàn)到真實(shí)還原的展示場(chǎng)景。 適應(yīng)范圍： 該系統(tǒng)主要以商品展示為主，可以運(yùn)用于玩具、手機(jī)、服飾等產(chǎn)品的展示。通過對(duì)場(chǎng)景的組織可以運(yùn)用于室內(nèi)或室外的展示。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 該項(xiàng)技術(shù)能夠更全面的展示商品，而且適用于比較多的行業(yè)。其潛在的經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)價(jià)值是比較大的。如果充分利用這種推廣模型，對(duì)于企業(yè)來說可以節(jié)約大量的銷售成本。
同類課題研究水平概述
- 虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR），是一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境，具體地說，就是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以增強(qiáng)事物的真實(shí)感，提高用戶與事物的交互性。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛，幾乎滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面，如工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)據(jù)可視化、飛行模擬、多媒體遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、藝術(shù)創(chuàng)作、游戲、娛樂、建筑設(shè)計(jì)、軍事、航天等領(lǐng)域。我們國(guó)內(nèi)的一些院校和科研單位，陸續(xù)開展了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在研制的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也有不少。像北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化新技術(shù)研究室集成的分布式虛擬環(huán)境；浙江大學(xué)心理學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的虛擬故宮、CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出桌面虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)；清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場(chǎng)感方面進(jìn)行了研究，例如球面屏幕顯示和圖像隨動(dòng)、克服立體圖閃爍的措施和深度感試驗(yàn)等方面都具有不少獨(dú)特的方法；另外，西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、裝甲兵工程學(xué)院、中科院軟件所、上海交通大學(xué)等單位也進(jìn)行了不同領(lǐng)域、不同方面的VR技術(shù)研究工作，并取得了一批研究成果。 虛擬現(xiàn)實(shí)始于軍事和航空航天領(lǐng)域的需求，它最貼近我們生活的應(yīng)用是在游戲中。三維游戲既是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一，也為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。 盡管存在眾多的技術(shù)難題，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的游戲市場(chǎng)中還是得到了越來越多的重視和應(yīng)用?？梢哉f，電腦游戲自產(chǎn)生以來，一直都在朝著虛擬現(xiàn)實(shí)的方向發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)已經(jīng)成為三維游戲工作者的崇高追求。從最初的文字MUD游戲，到二維游戲、三維游戲，再到網(wǎng)絡(luò)三維游戲，游戲在保持其實(shí)時(shí)性和交互性的同時(shí)，逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強(qiáng)。隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不遠(yuǎn)的將來，真正意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲必將為人類娛樂、教育和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出新的更大的貢獻(xiàn)。
