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基本信息
- 項目名稱：
- 嘉興學(xué)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(xué)院越秀校區(qū)的建筑的建模與分析為例，詳細剖析系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)?；赟KETCHUP 和 LUMION 等為基礎(chǔ)， 配合數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，通過三維實景模擬的表現(xiàn)方式，在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上構(gòu)建起的三維立體校園空間，嘗試設(shè)計開發(fā)一套三維虛擬校園系統(tǒng)，它拓展了現(xiàn)實校園的時間和空間維度，系統(tǒng)集成校園導(dǎo)航，最終實現(xiàn)教育過程的可視化管理及數(shù)字化。
- 詳細介紹：
- 本項目基于SKETCHUP 和 LUMION 等為基礎(chǔ)， 配合數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，通過三維實景模擬的表現(xiàn)方式，實現(xiàn)對嘉興學(xué)院越秀校區(qū)的建筑的建模與分析。 一、制作過程 1）空間數(shù)據(jù)的采集 平面數(shù)據(jù)主要采集建筑、道路和一些重點設(shè)施的坐標(biāo)位置， 主要依據(jù)前期測繪得出的校園 CAD平面圖。 高程數(shù)據(jù)來源有二:一是查閱建筑設(shè)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(shù)據(jù)的采集 紋理是現(xiàn)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(jié)構(gòu)。 為保證模型的真實感，用到的紋理數(shù)據(jù)大部分用高分辨率的數(shù)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(zhì)、光照設(shè)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(nèi)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(xiàn)場立體展示校園風(fēng)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(guān)的欄目，通過直觀、美觀的方式，將相關(guān)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(xiàn)在國內(nèi)所謂的“三維校園：、”三維地圖“都僅僅只是一個二維的數(shù)據(jù)圖紙呈現(xiàn)，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(jié)合定點環(huán)視而已。玩過游戲的人應(yīng)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(fēng)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(shù)對電腦要求比較高，目存在一些設(shè)備上的問題，比如電腦配置、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)龋请S著科技日以繼夜地發(fā)展以及人們對數(shù)字化要求的提高，該技術(shù)在近幾年內(nèi)應(yīng)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(wǎng)頁作為校園招生宣傳，而且可以實際運用于校園各點導(dǎo)航，實現(xiàn)真正的數(shù)字校園 3、三維城市 該技術(shù)同樣可以運用于三維城市，替代現(xiàn)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(wǎng)上旅游 最終實現(xiàn)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(fēng)光。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計、發(fā)明的目的:通過三維實景模擬的表現(xiàn)方式，在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上構(gòu)建起的三維立體校園空間，嘗試設(shè)計開發(fā)一套三維虛擬校園系統(tǒng). 基本思路:本項目以嘉興學(xué)院越秀校區(qū)的建筑的建模與分析為例，詳細剖析系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)?；赟KETCHUP 和 LUMION 等為基礎(chǔ)， 配合數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，系統(tǒng)集成校園導(dǎo)航、最終實現(xiàn)教育過程的可視化管理及數(shù)字化，對學(xué)校的對外形象宣傳、招生宣傳、信息化管理將產(chǎn)生重要的作用。 創(chuàng)新點、關(guān)鍵技術(shù)和主要技術(shù)指標(biāo)：系統(tǒng)采用現(xiàn)有的比較成熟的三維軟件SketchUp建模，通過Lumion 進行實現(xiàn)大范圍動態(tài)漫游的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用二次開發(fā)平臺其特點是在管理 DEM、DOM 和三維模型的數(shù)據(jù)中不受數(shù)據(jù)量的限制，并且可動態(tài)調(diào)度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)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(xué)性、先進性
- 作品的科學(xué)性先進性 結(jié)合軟件本身，以嘉興學(xué)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(guān)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(xiàn)校園信息的查詢與分析功能。這些都是傳統(tǒng)的方法所無法比擬的。本設(shè)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(shù)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 《建筑CAD應(yīng)用實例精講》獲中國建設(shè)教育協(xié)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(xùn)案例》獲中國建設(shè)教育協(xié)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(xué)軟件評比三等獎（2010年杭州） 第八屆浙江省大學(xué)生多媒體作品設(shè)計競賽動畫組三等獎（2009年杭州） 第九屆浙江省大學(xué)生多媒體作品設(shè)計競賽平面組三等獎（2010年湖州） 浙江省第四屆“聯(lián)泰杯”大學(xué)生建筑設(shè)計競賽二等獎（2010年杭州）
作品所處階段
- 推廣應(yīng)用階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 為政府公共建筑項目、教育科研虛擬校園項目、數(shù)字建筑遺產(chǎn)保護項目制作多媒體視頻展示成果。
作品可展示的形式
- 網(wǎng)頁 圖紙 光盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 三維數(shù)字化校園的發(fā)展，縮短了現(xiàn)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(dǎo)作用，它的未來將更加令人向往。 數(shù)字校園的使用已逐漸成為普遍現(xiàn)象。數(shù)字校園是數(shù)字城市的一個組成部分，利用建模軟件、三維GIS 平臺、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言可簡單實現(xiàn)數(shù)字校園系統(tǒng)的查詢分析、漫游瀏覽、實時渲染、網(wǎng)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(nèi)的四維世界里。隨著三維數(shù)字化的發(fā)展，它已經(jīng)滲透到各個學(xué)科中，在各個行業(yè)得到廣泛的應(yīng)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(xué)：2007 年 5 月 20 日, 同濟大學(xué)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(shè)成果, 向校友與在校學(xué)生提供便捷的服務(wù)網(wǎng)絡(luò), 同濟大學(xué)遙感與空間信息技術(shù)應(yīng)用研究中心、測量與國土信息工程系開始建設(shè)“同濟大學(xué)三維虛擬校園”平臺。該項目不僅要求實現(xiàn)虛擬校園的三維場景漫游, 更要求實現(xiàn)三維模型與屬性數(shù)據(jù)之間的圖屬互查。因此三維數(shù)字校園屬性數(shù)據(jù)的采集與建庫是其中一項很重要的工作內(nèi)容。 山西師大：以DEM作為虛擬校園建設(shè)的基礎(chǔ)，DEM是以數(shù)字的形式按一定結(jié)構(gòu)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(shù)字描述。DEM的核心是地形表面特征點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)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(fēng)景。當(dāng)然這只是虛擬校園建設(shè)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(shù)學(xué)院：VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虛擬現(xiàn)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(gòu)的三維世界的場景建模語言,具有平臺無關(guān)性,是目前Internet上基于WWW的三維互動網(wǎng)站制作的主流語言。VRML語言始虛擬校園除了能實現(xiàn)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(xiàn)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(shè)置成了熱點,如點擊圖書館,即打開圖書館的相關(guān)網(wǎng)頁。 其他：現(xiàn)階段, 許多大學(xué)都已實現(xiàn)三維數(shù)字化校園，如果清華大學(xué)、武漢大學(xué)、成都理工大學(xué)等，都已實現(xiàn)三維數(shù)字化校園。
