1、本科毕业论文（设计）开题报告计算机科学与技术校园连廊场景的交互漫游设计The Interactive Roaming Design of Campus Corridor选题的背景和意义虚拟现实技术是 20 世纪 80 年代新崛起的一种综合集成技术，由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息虚拟环境，可以逼真地模拟现实世界（甚至是不存在的）的事物和环境，可通过操控，与虚拟环境进行交互。随着计算机技术的高速发展，虚拟现实技术进行复杂场景的仿真和场景的交互漫游已成为可能，利用这一技术我们可以呈现城市面貌，游览虚拟校园环境，控制交通工具运动和碰撞，展示粒子的特殊效果，甚至还能为电影做特技等等，可见
2、虚拟交互漫游。MultiGen Creator 系列软件由美国 Multigen-Paradigm 公司开发，在视景仿真、交互式游戏、科学可视化等实时仿真领域有着世界领先的地位。Multigen Creator 是一个软件包，专门创建用于视景仿真的实时三维模型。而 Vega 是 MultiGen-Paradigm 公司最主要的工业软件环境，用于实时视觉模拟、虚拟现实和普通视觉应用。Vega 将先进的模拟功能和易用工具相结合，对于复杂的应用，能够提供便捷的创建、编辑和驱动工具，显著地提高工作效率。两者相结合就可以把静止模型变成动态的。用户可以通过程序添加控制，实现人机交互，让用户有身临其境的感觉
3、。课题基本内容，拟解决的主要问题基本内容：如今，虚拟仿真技术在城市规划、旅游业、娱乐、教育、工业等众多领域都有广泛的应用。随着各种仿真软件技术的发展和计算机图形处理性能的提升，国内外越来越多的仿真用户采用视景仿真技术来模拟人类生活的环境，例如校园、军事基地、住宅、商业广场等等。作为一名大学生，在这四年时间里，我在校园里学习、生活、工作。对校园的每一个地方，我都很了解。但是对一些观摩的家长或有意报考我校的学生来说，即使他们手里有学校的平面图，也不容易找到他们想要参观的教学楼或者宿舍。如果我们能把校园的场景立体化，这就可以作为一个很好的校园向导提供给来校参观的学生和家长，让他们更真切的去感受我们的
4、校园文化。所以，我采用近景仿真，模拟我们校园教学楼连廊场景。在模拟校园的同时，我要加入物体的运动和粒子的特效，通过程序控制，做一个连廊的交互漫游设计。拟解决的问题：现今视景仿真的技术已经比较成熟，拥有了比较系统的理论和开发工具。我所开发虚拟漫游系统正是基于这样的的趋势，提出了这样的需求分析:构造出完整的虚拟校园场景，具备多种运载体和运动模式，人工控制，粒子特效及其它辅助功能的视景仿真系统，为实现宣传校园文化，体验虚拟校园提供了一个不可多得的视景平台。该系统通过对万里学院教学区连廊场景进行模拟仿真，建立一个包含车辆、无人机等运动体的漫游和跟踪，具备多视角的，人工控制窗口和粒子特效，实用、安全和易
5、扩展的虚拟校园漫游运动视景仿真平台。本系统的将校园内的学生和教师作为体验用户，因此必须把界面设计的简单，且容易操作。课题研究方法及技术路线1.数据采集(1)校园教学楼的场景学校地皮模型采用老师给的模型。(2)汽车模型从网上收集，通过 3D Max 修改，转换成.flt 格式。(3)飞机模型采用软件自带的。2.虚拟场景搭建(1)在Creator中把校园教学楼模型和地皮按照校园平面图结合起来，整合成一个模型。(2)在Lynx Prime中，按照校园平面图，把教学楼模型安放在地皮的相应位置。此时，各个模型还是独立的。3.虚拟地理环境场景驱动在系统场景驱动上选择了Vega Prime2.0（简称VP2
6、.0） ，它是MultiGen-Paradigm 公司最主要的实时视景仿真平台，基于opengl底层技术，从Vega 软件基础上发展而来，支持MetaFlight文件格式，Lynx Prime（简称LP）是用来定义VP 中的类及其参数的人机交互界面，并且它用C+语言编写程序使场景更加生动，它能将先进的模拟功能和易用工具相结合，能显著地提高程序运行效率。视景驱动五个主要功能:(l)视点控制视点控制就是用户可以通过外设自由控制视点，可以切换视点控制的模式(静止视点、运动模式视点、束缚视点和规划路径视点)。(2)运动控制运动控制也就是外设对运动体的控制，主要是在漫游运动模式下对各种运动模式的控制，用
7、户可以通过键盘、鼠标甚至是触摸以及它们相互的组合方式，来实现对运动体运动速度、旋转速度等运动属性的控制。(3)运动模式漫游运动模式漫游功能是视景仿真最基本的实现功能。用户可以切换运动体的运动模式，这包括步行模式、无人机舱模式、人工控制飞行模式、跳跃模式、滑行模式、自由落体模式、旋转模式。运动模式对应各自不同的运动体，如人，飞禽，水波，汽车，飞机等等。路径漫游模式路径漫游模式就是设定一组点对象，在导入路径文件后，运动体就会按照固定的路径进行漫游运动。控制跟踪运动该运动模式是可以提供给用户一个跟踪模式的漫游，比如盯着飞机的螺旋桨看一些特效。(4)视景输出三维校园视景仿真系统还应提供图像输出的功能。
8、(5)辅助功能设计一些粒子特效和环境变化，用程序控制。4.研究的总体安排和进度计划总体安排：第一步，准备题目。查阅资料。第二步，提交开题报告，准备开题。第三步，完成作品设计并提交。第四步，完成论文初稿并提交。第五步，完善作品和论文打印论文。第六步，答辩。第七步，完成所有电子材料提交工作。进度计划：1.毕业论文（设计）题目 2.查阅资料，撰写综述、翻译及开题报告3.开题答辩 4.作品设计过程 5.作品验收，审核论文大纲 6.论文撰写和修改过程 7.评审、打印论文 8.答辩 9.提交所有电子材料 5.主要参考文献1.黄心潮 . 虚拟现实技术与应用M. 北京 科学出版社，1999.2.孟晓梅,刘文庆
9、.Multigen Creator 教程M.北京:国防工业出版社,2005.3.侯俊杰.深入浅出 MFCM.2 版.武汉:华中科技大学出版社,2001.4.韦有双,杨湘龙,王飞.虚拟现实与系统仿真M.北京:国防工业出版社,2001.56.史红兵,张毅彬,童若峰,等. 虚拟场景自动漫游的路径规划算法J . 计算机辅助设计与图形学学报,2006 (4) :592- 597.7.戴光明. 避障路径规划的算法研究D . 武汉:华中科技大学.8.万波.虚拟现实关键技术分析及其应用综述J.高等函授学报(自然科学版).2000，13(2)9.MultiGEN-Paradigm Inc.Vega Prime Programmers Guide，Version 2.0USA.2000 507.10.MultiGEN-Paradigm Inc.Vega Prime Programmers Tutor， Version 2.0 for Windows and NT MARCH 2005 253.
