虚拟3D办公场所的构建及其交互功能的实现

论文摘要

随着网络技术和计算机三维技术的发展,虚拟现实技术已经得到广泛应用。本论文在对比了常用的几种图形技术后,选用JAVA 3D图形开发工具进行交互式三维场景生成的研究探讨。很多公司都开始采用网络来宣传自己,而通过虚拟现实的技术来展示自己公司的环境,让其他人了解自己的公司也将成为一个独特而又有效的方式。本论文构建了一个虚拟的办公场所,使用户可以远在外地通过网络在虚拟的三维环境里浏览、漫游和交互控制三维实体,并实现用户间的文字交流功能。本文根据论文要求做了以下工作:(1)研究了三维建模技术。利用3DS MAX软件提供的基于模型的构造方法和重复物体实例技术,构建了系统的三维模型。通过对模型面片数量的减少和纹理映射技术对模型进行优化处理。然后创建运动骨骼与人物模型进行绑定,实现骨骼动画。(2)三维模型文件格式的转化处理,静态模型转换为3DS格式,动态模型转换为MDL格式。利用JAVA 3D提供的Loader接口调用每个模型文件。(3)利用JAVA语言编写文字交流模块和三维环境交互模块,实现用户间的文字交流与鼠标和键盘对三维环境的交互控制功能。最后将两个模块的Applet小程序嵌入网页,实现系统的运行和演示。理论结合实践,开发了3D办公场所交互漫游系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题背景
• 1.1.1 什么是虚拟现实
• 1.1.2 虚拟现实的应用
• 1.2 系统开发技术的选用
• 1.2.1 OPENGL
• 1.2.2 Direct3D
• 1.2.3 VRML
• 1.2.4 JAVA 3D
• 1.3 论文目的与内容
• 1.3.1 论文目的
• 1.3.2 论文内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 JAVA 3D 技术的应用
• 2.1 JAVA 3D 场景数据结构
• 2.2 JAVA 3D 中形体的形成
• 2.2.1 JAVA 3D 中点、线、面、体的生成
• 2.2.2 JAVA 3D 中形体的组合
• 2.3 JAVA 3D 网络三维虚拟现实的应用
• 2.3.1 系统总体结构
• 2.3.2 模型的构建
• 2.3.3 三维模型的浏览
• 2.3.4 场景的交互控制
• 2.4 本章小结
• 第三章 3D 办公场所的构建
• 3.1 3DS MAX 简介
• 3.2 3DS MAX 在虚拟现实中的应用
• 3.3 办公场所模型的构建
• 3.3.1 办公场所的模型
• 3.3.2 人物角色的模型
• 3.3.3 人物模型骨骼动画
• 3.3.4 纹理映射技术
• 3.3.5 重复物体的实例技术
• 3.4 常用的三维图形文件的调入
• 3.4.1 Loader 接口
• 3.4.2 OBJ 格式文件的调用
• 3.4.3 wrl 格式文件的调用
• 3.4.4 3DS 格式文件的调用
• 3.5 MDL 格式文件的调用
• 3.5.1 MDL 格式文件的数据说明
• 3.5.2 MAX 格式文件转换为MDL 格式文件
• 3.6 本章小节
• 第四章 3D 办公场所交互功能的实现
• 4.1 文字交流模块
• 4.1.1 模块组成
• 4.1.2 线程工作原理
• 4.1.3 服务器端程序
• 4.1.4 客户端程序
• 4.2 三维模块
• 4.2.1 灯光的设置
• 4.2.2 几何变换
• 4.2.3 场景的交互控制
• 4.2.4 交互运动的冲突检测
• 4.2.5 场景中三维形体的重载
• 4.3 JAVA APPLET 技术
• 4.4 本章小结
• 第五章 办公场所交互漫游系统实现
• 5.1 办公场所交互漫游系统的开发环境
• 5.1.1 硬件配置
• 5.1.2 软件配置
• 5.2 办公场所交互漫游系统的基本开发方案
• 5.3 办公场所交互漫游系统的演示
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文