基本信息
- 项目名称：
- 嘉兴学院三维校园漫游
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目以嘉兴学院越秀校区的建筑的建模与分析为例，详细剖析系统实现的关键技术。基于SKETCHUP 和 LUMION 等为基础， 配合数据库管理技术，通过三维实景模拟的表现方式，在传统校园的基础上构建起的三维立体校园空间，尝试设计开发一套三维虚拟校园系统，它拓展了现实校园的时间和空间维度，系统集成校园导航，最终实现教育过程的可视化管理及数字化。
- 详细介绍：
- 本项目基于SKETCHUP 和 LUMION 等为基础， 配合数据库管理技术，通过三维实景模拟的表现方式，实现对嘉兴学院越秀校区的建筑的建模与分析。 一、制作过程 1）空间数据的采集 平面数据主要采集建筑、道路和一些重点设施的坐标位置， 主要依据前期测绘得出的校园 CAD平面图。 高程数据来源有二:一是查阅建筑设计的资料，二是对一些非重点对象采用目粗略测量和估算的方法。 2）纹理数据的采集 纹理是现实世界中物体的表面细节，如刨光的木材表面上的木纹，从根本上说，纹理是物体表面的细小结构。 为保证模型的真实感，用到的纹理数据大部分用高分辨率的数码相机实地拍摄。 3）利用sketchup进行几何模型绘制 4）利用photoshop进行纹理制作 5）利用LUMION纹理映射、材质、光照设置 6）利用LUMION进行渲染输出 二、作品原理的科技性 1、选用最便捷的软件：sketchup软件和LUMION 软件 SketchUp：使用简便，人人都可以快速上手。 LUMION：大幅降低了制作时间，可在短短几秒内就创造惊人的建筑可视化效果。 2、强大的实用性：直接用IE浏览器浏览，无需安装任何软件，能使浏览者全方位、立体化的了解校园。 3、多种多样的展示方式：在杂志、报纸、电视中，在各类型的招生推介会中，三维校园同样可以发挥极大的作用，接驳投影机即可现场立体展示校园风貌，吸引考生给家长的眼球，在竞争院校中脱颖而出 。 4、提高效率，降低成本：利用三维虚拟校园开辟相关的栏目，通过直观、美观的方式，将相关信息传达给师生，可省去大量的人力、物力以及财力，极高的效率，可大大降低成本，是三维虚拟校园的独特优势！ 三、作品的创新性 现在国内所谓的“三维校园：、”三维地图“都仅仅只是一个二维的数据图纸呈现，虽然也运用的三维建模，但是最后成果只是一张二维图片结合定点环视而已。玩过游戏的人应该可以感觉到，这是3D和2D游戏的区别。 在这个三维世界里，我们可以以人的视角行走在美丽的校园中，看树枝在风中飘动，看水面在阳光下波光粼粼；也可以以鸟儿的视角飞翔在校园的天空中，停在空中看整个校园的全景，停在树枝上感受大自然的气息。 四、项目的推广 1、发展前景 由于该技术对电脑要求比较高，目存在一些设备上的问题，比如电脑配置、网络传输等，但是随着科技日以继夜地发展以及人们对数字化要求的提高，该技术在近几年内应该可以做到普及。 2、三维校园 首先就是三维校园的运用，在各大高校中推广，不仅可以用于网页作为校园招生宣传，而且可以实际运用于校园各点导航，实现真正的数字校园 3、三维城市 该技术同样可以运用于三维城市，替代现在已有的二维图片式“三维地图”，犹如穿梭在城市某条道路，身处于城市摸个角落。 4、网上旅游 最终实现的是整个地球的虚拟漫游，让人们可以足不出户，飞往世界各个角落，较为真实的感受各地人文和自然风光。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的:通过三维实景模拟的表现方式，在传统校园的基础上构建起的三维立体校园空间，尝试设计开发一套三维虚拟校园系统. 基本思路:本项目以嘉兴学院越秀校区的建筑的建模与分析为例，详细剖析系统实现的关键技术。基于SKETCHUP 和 LUMION 等为基础， 配合数据库管理技术，系统集成校园导航、最终实现教育过程的可视化管理及数字化，对学校的对外形象宣传、招生宣传、信息化管理将产生重要的作用。 创新点、关键技术和主要技术指标：系统采用现有的比较成熟的三维软件SketchUp建模，通过Lumion 进行实现大范围动态漫游的虚拟现实应用二次开发平台其特点是在管理 DEM、DOM 和三维模型的数据中不受数据量的限制，并且可动态调度数据，实现动态和静态的三维场景浏览、三维地形的分析和查询、三维属性表的创建和编辑等功能，是一个功能强大的三维核心开发库。
科学性、先进性
- 作品的科学性先进性 结合软件本身，以嘉兴学院为例，对建筑物做初步的分析与研究，在计算机上建立三维虚拟校园。虚拟校园的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关校园的各种具有真实感的场景信息，并可以以第一人称的身份进入校园，感受到与实地观察相似的真实感。虚拟校园的各种模型易于修改，而且可以实现校园信息的查询与分析功能。这些都是传统的方法所无法比拟的。本设计发明用制作实例的方式探讨了虚拟校园的开发技术。
获奖情况及鉴定结果
- 《建筑CAD应用实例精讲》获中国建设教育协会第二届全国建筑类多媒体课件大赛高校组二等奖（2007年北京） 《SketchUp建筑建模实训案例》获中国建设教育协会第三届全国建筑类多媒体课件大赛高校组一等奖（2009年北京） 《SketchUp建筑建模教程》获教育部教育信息管理中心主办的第十届全国多媒体课件大赛高教工科组三等奖（2010年北京）和浙江省高校教师教学软件评比三等奖（2010年杭州） 第八届浙江省大学生多媒体作品设计竞赛动画组三等奖（2009年杭州） 第九届浙江省大学生多媒体作品设计竞赛平面组三等奖（2010年湖州） 浙江省第四届“联泰杯”大学生建筑设计竞赛二等奖（2010年杭州）
作品所处阶段
- 推广应用阶段
技术转让方式
- 为政府公共建筑项目、教育科研虚拟校园项目、数字建筑遗产保护项目制作多媒体视频展示成果。
作品可展示的形式
- 网页 图纸 光盘 现场演示 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 三维数字化校园的发展，缩短了现实校园和计算机虚拟世界的差距，使人们更加清楚地认识校园布局，还为人们建造扩大新校园提供了很好的指导作用，它的未来将更加令人向往。 数字校园的使用已逐渐成为普遍现象。数字校园是数字城市的一个组成部分，利用建模软件、三维GIS 平台、面向对象的编程语言可简单实现数字校园系统的查询分析、漫游浏览、实时渲染、网上发布等功能，因为三维的世界是静态的，而实际上我们是在一个包括时间在内的四维世界里。随着三维数字化的发展，它已经渗透到各个学科中，在各个行业得到广泛的应用，其市场前景也将更乐观。
同类课题研究水平概述
- 同济大学：2007 年 5 月 20 日, 同济大学迎来了百年华诞。为了展示同济校园的多阶层生活体系和同济校园平面的最新建设成果, 向校友与在校学生提供便捷的服务网络, 同济大学遥感与空间信息技术应用研究中心、测量与国土信息工程系开始建设“同济大学三维虚拟校园”平台。该项目不仅要求实现虚拟校园的三维场景漫游, 更要求实现三维模型与属性数据之间的图属互查。因此三维数字校园属性数据的采集与建库是其中一项很重要的工作内容。 山西师大：以DEM作为虚拟校园建设的基础，DEM是以数字的形式按一定结构组织在一起,表示实际地形特征空间分布的模型,也是地形形状大小起伏的数字描述。DEM的核心是地形表面特征点的三维坐标数据和一套对地表提供连续描述的算法；虚拟校园三维模型主要分为建筑模型、地形模型、地物模型三类.对于常见地物如树木、电杆、路灯等。在ArcScene中，可以放大、缩小、漫游整个虚拟校园；可以通过人机交互,选择漫游或飞行路径，浏览校园建筑、风景。当然这只是虚拟校园建设的第一步，许多功能如查询、分析、冲突检测等，有待于进一步开发和完善。 连云港职业技术学院：VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虚拟现实建模语言,是一种用于建立真实世界的场景模型或人们虚构的三维世界的场景建模语言,具有平台无关性,是目前Internet上基于WWW的三维互动网站制作的主流语言。VRML语言始虚拟校园除了能实现校园信息的三维可视化外,其另一个重要的功能就是能实现校园信息的查询功能。通过这种办法,虚拟校园中的很多模型都设置成了热点,如点击图书馆,即打开图书馆的相关网页。 其他：现阶段, 许多大学都已实现三维数字化校园，如果清华大学、武汉大学、成都理工大学等，都已实现三维数字化校园。
