三维校园导航

三维校园电子地图设计
三维校园电子地图是我在大学的时候为学校设计三维校园导航系统,采用C#语言和Managed DirectX 2.0技术开发的三维地图引擎。可是就目前来看,微软并不打算进一步对Managed DirectX发展,取而代之的则是XNA(微软力推的游戏开发平台,多用于开发XBOX的游戏),同时也在进一步的拓展DirectXC++)的功能。本着C#语言的强大性和简易性,我相信在不久的将来XNA开发队伍会越来越壮大。目前我是踏着C++C#双向路线来学习和研究DirectX的相关技术。
在学校开发三维校园电子地图引擎的时候我把大量的时间花在了校园地理数据采集模型设计地图引擎框架设计方面,所以在三维校园电子地图引擎中并没有很深入的运用到DirectX三维图形编程技术,在Terrain方面也做得不够好,但是它重点在于功能和运用方面的开发,以达到一个智能化三维电子地图的平台。从实现的效果上来看我还是非常满意的,而且当时作品还获得了毕业设计全校第一名,稍微自豪一下 :)。我打算用DirectX技术把三维电子地图引擎用C++重写一遍,在其中加入地形平截头体选择场景管理智能摄像机碰撞检测骨骼动画模型层次细节优化等技术,使得地图引擎更加逼真完美。
以下是三维电子地图引擎设计的介绍,主要把整个三维电子地图引擎的创建过程描述了一遍,并没有对程序代码进行详述;它着重于三维地图的设计方法的介绍,对于开发制作三维地图系统还是很有参考价值的。
 
三维校园电子地图
Arky
 要:北京财经学院张彤三维校园电子地图是基于Managed DirectX的相关技术开发的三维校园地图导航系统。系统对校园实景进行仿真建模,将学校的各种地理信息都收集、整理、归纳,然后按照学校建筑的地理坐标建立完整的三维模型,它为校园规划建设、游客观光导航、学校对外宣传等方面提供了一个智能化的平台,为广大系统用户提供了极大的便利。本系统还通过对校区真实场景转换到三维虚拟场景的引擎构建,实现三维校园的虚拟漫游和智能导航功能。
关键词:三维建模;三维校园;地图引擎;DirectX
3D Campus Electronic Map
百年大计教育为本教师是Arky
Abstract: 3D campus electronic map is a navigational system developed base on Managed DirectX SDK. With simulative modeling, the system collectively includes various geographical information of the campus such as coordinates and landscape, then
it can build the full 3D models according the coordinates of the campus' buildingit an offer an intelligent platform to planning the construction of the campus, helping the visitor, and propagandizing the school, it gives lots of convenience to all the system users. The system also by using really images of the campus to construct the 3D simulation environment in order to present the 3D virtual navigation system in the electronic map.
Key words: 3D Modeling3D CampusMap EngineDirectX
1      引言
近几年来,随着计算机技术,特别是计算机图形学、三维仿真技术以及虚拟现实技术的飞速发展,传统的二维电子地图被注入了新的活力,三维电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。传统的二维电子地图只能以图形和符号的方式来描述一张地图,这种方式往往不能直观清晰的表示出目标所处位置的地理环境;采用三维电子地图的方式,通过建立场景的仿真模型,把现实场景进行虚拟再现,则具有真实、互动、身临其境的特点,这也是虚拟现实技术独特的魅力所在。
如何设计一个仿真度高,并且具备虚拟漫游智能导航的三维地图引擎,成为三维电子地图研究领域的一个热点问题。本文研究的设计的三维电子地图引擎系统,设计了模型动态加载接口,并具备智能导航和虚拟漫游引擎,实现了三维校园仿真电子地图。因此,开展虚拟校园三维地图仿真引擎系统及相关课题的研究适应了信息社会发展的趋势,同时也具有重大的理论价值和现实意义。
三维地图引擎设计
2.1 系统总体设计
构建三维校园电子地图引擎需要按照以下几个关键步骤来进行开发:
(1) 数据采集:获取校园的相关建筑数据以及地理环境信息;
(2) 平面图制作:从获取的相关数据中提取有用信息,建立校园二维平面图;
(3) 三维模型建立:建立校园场景中的建筑模型、场景小品模型、天空环境模型和地形模型等;
(4) 三维引擎构建:使用程序来实现模型导入、三维场景的漫游、导航功能。
系统总体设计框架如图1所示。
1 系统总体设计框架
三维校园电子地图漫游导航引擎作为该系统的核心部分,它主要实现的目标是:实现将3ds Max建立的模型导入引擎,把所有模型组合成一个校园整体,导入音乐,加载天空、地形以及环境小品等对象,构建成一个集音乐与用户交互的三维校园互动系统。
2.2 数据的采集
校园建筑的模型比例数据、贴图数据、布局位置全部是通过实地取材得来,由于学校东区面积比较大,建筑复杂多样,所以使用数码相机在校园各景点获取数码照片作为参照数据是最方便快捷的方式。在校区内采集数码照片近2000张,将校园所有景观囊括在内,力争最大限度的呈现真实校园。建筑轮廓基本是从高层楼顶拍摄,然后通过照片的对比和组合得到建筑的实际外形和轮廓数据,通过互联网的Google卫星图获取建筑之间的比例数据以及平面布局数据,通过照片的剪切获取景物的纹理贴图数据。
2.3 平面图制作
校园二维平面图的制作在三维校园电子地图的开发过程中是相当重要的一个环节,二维平
面图制作的好坏直接影响到三维立体图的效果。因为三维地图的建模是完全基于二维平面图而建立的,如果二维平面图的比例不正确,就不可能制作出精确的三维地图。制作二维平面图图的另外一个作用就是生成导航引擎程序的小地图导航地图功能。由此可见二维平面图的制作对整个三维地图的准确性具有重要的意义。
致富经2011
为了增强二维平面图的比例和相关建筑位置的精确度,本文采用了Google卫星照片来做底图作为二维平面图的绘制参考,然后使用AutoCAD绘制地图轮廓,从而达到精确绘制平面图的目的。本校的Google卫星图与CAD平面图如图2所示。
  
(a) Google卫星图                (b) CAD平面图
管妖妖的风花雪月
2 Google卫星图与CAD平面图
2.3.1底图的制作
底图是通过Google2012年2月6日卫星照片拼接而成,首先在电脑上安装Google_。在搜索框中输入桂林电子科技大学的位置:25°17'5.05"N110°19'53.89"E以获取校园的卫星照片。为了得到清晰的底图,获取图片是采取分次获取,然后使用Photoshop合并成一张完整的桂电东区校园底图。
>化石的资料

本文发布于:2024-09-21 00:29:44,感谢您对本站的认可!

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