赢博体育可定制的虚拟展厅

　　北京理工大学计算机学院，北京100081摘要:虚拟展厅具有信息容量大、多向演示、模拟生动、身临其境等优势，被广泛应用于展示、宣传、教育等领域。针对目前虚拟展厅改动困难，可重用性、通用性差的缺点，提出一种新的设计思路，将展厅设计为用户可定制，为用户配置展厅模型、展品和说明信息等留出接口，根据用户的参数设定和手动调整生成虚拟展厅。首先分析系统的功能需求，并给出对应的模块划分，从底层、中层、高层对系统进行说明;然后阐明系统的设计思路和总体框架以及遇到的技术难题和解决方案，用户可以根据自己的意愿对展厅进行调整而不需要改动程序。系统增加了虚拟展厅的通用性和可重用性，有利于虚拟展厅的推广和发展。关键词:虚拟展厅;可定制;虚拟仿真;可重用中图分类号:TP391doi:10CustomizableVirtualExhibitionHallCHENLong，WANGQuan-yu，ZHUANGNing-kai，GUZhen-qiangComputerScienceTechnology，BeijingInstituteTechnology，Beijing100081，China)Abstract:informationcapacity，multi-directionaldemonstration，vividsimulationfullyim-mersive，virtualexhibitionhallwidelyusedetc〃However，difficultiesmodi-fication，poorreusabilitygeneralityobviousdefectconventionalvirtualexhibitionhall，soweputforwardnewdesignmethodwhichenablesusersvirtualexhibitionhallusingreservedinterfaces，theseinterfacesprovideuseraccesshallmodels，exhibitsdescriptionsetcway，userscouldgetwhatofferingpa-rametersmanualsettingpaper，wefirstlyanalyzefunctionalrequirementssystem，secondlygivecorre-spondingmoduledivisionsfromthreelevels，bottom，middlewegivedetailedoverallframeworkmeticulouslyillustrattechnologyproblemswemet〃Finally，thevirtualexhibitionhallcouldproducedaccordinguser’sconfigurationwithoutmodifyingsystemincreasevir-tualexhibitionhall，whichbenefitspromotionvirtualexhibitionhallKeywords:virtualexhibitionhall;customized;virtualsimulation;reusability虚拟现实技术(VirtualＲeality，VＲ)称灵境技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系于虚拟现实技术的展示手段，通过创建和表现虚拟物体与虚拟空间，使信息的展示方式有了新的途径和形式，使信息更直观和高效地传递。随着人们对这种展示技术的逐渐了解和关注，它的应用发展也愈加广泛和迅速。虚拟现实技术与展览馆的功能进行完美的结合，充分发挥虚拟展览馆的优势。传统的声、光、电展览已经很难吸引观众的兴趣而利用虚拟现实技术把枯燥的数据变为可交互的3D模型［10］并辅以音频、视频，使展览馆进入公众可参与交互式的新时代，进而引发观众浓厚的兴趣，让用户体验“身临其境”的逼线］，突破空间、时间等其它限制［12］。陈柏生、张志阳、杜吉祥的《德化陶瓷虚拟展厅》［13］和杨红珍、沈佐锐等的《昆虫数字化博物馆收稿日期:2013-09-18作者简介:陈龙(1988，男，河北衡水人，北京理工大学计算机学院硕士研究生，研究方向:虚拟现实与人机交互;，男，副教授，博士，研究方向:虚拟现实与人机交互;，男，硕士研究生，研究方向:虚拟现实与人机交，男，硕士研究生，研究方向:虚拟现实与人机交互。的建设》等虚拟展馆文章，都是将虚拟现实技术与展厅相结合的案列。然而，目前虚拟展厅的改动困难，可重用性、通用性差等缺点限制了虚拟展厅的广泛应用。将展厅设计为用户可定制，使展厅的可重用性得到充分体现，就显得非常必要。本文提出一种新的设计思路，使用户可以交互地设定展厅、展品和观展方式，可以将符合系统格式要求的展品加载到系统中，并交互地设定组件的文字说明信息。根据用户的需求来量身定制符合用户要求的展厅，而不需要变动程序。系统需求分析虚拟展厅主要包含:展厅、展板、展台、观展方式等元素。用户可以配置展厅模型和展厅的各项运行参数，展品及其说明信息，展板赢博体育、展台的数目及其位置、旋转度、内容，导览元素及其他细节配置例如展板边框等。系统生成的展厅具有自主漫游、虚拟导览、自动展览、多媒体支持等功能，所以要求系统具有以下功能。展厅配置。用户根据自己的需求来配置展厅。可配置的内容包括展厅、展台和展板的数目及样式、过场动画和配音以及摄像机移动速度等展厅运行参数。展板通过鼠标点击获取鼠标射线与展厅的交点作为展板位置，用户可以手动调整展板的位置和朝向。展品由用户指定位置，然后根据重力模型自动下降，放置在展路线规划。由于生成的展厅具有自动展览功能，所以需要事先按照不同的时间长度、层次级别、内容、主题设定固定的参观路线、相机移动路径。系统采用可视图法来解决路线规划问题。多媒体支持。控制生成展厅中的多媒体资料，如展板的说明信息、展品的语音旁白以及一些视频解说。导览配置。用户配置虚拟展厅的指南针、地图及具体的路标、指示牌等，引导观众对自己感兴趣的景点进行参观。展品载入。用户根据自己的需求，将要展览的展品加载到系统中，并可以为之设定说明信息，说明信息的格式包括图片、声音和文字。往期布展的保存和载入。历史布展保存XML文件中，文件中包含上一次布展配置的所有信息，包括展厅、展品、参展方式等信息。文件载入后仍可以提供展览。为整个系统的模块结构图，从底层、中间层、高层输入设备管理模块。对程序内部提供统一的输入设备映射，以及利用插件控制输入设备。物理引擎效果管理模块。展板详细展示时，对胶片的弹射、摩擦力的管理，以及物体碰撞管理。环境物体管理模块。展厅中模型的读取和 渲染，如展厅模型，展板、展 台模型，以及其它装饰性模型，如展板边框模型、展台 声音播放管理模块。根据实际操作的对象不同，以及对象状 同，可以向声音引擎提出合理的需求以保证声音的正常播放。比如展品的说明、旁白等。 模型组合管理模块。负责组合需要的场景， 将装饰性的物品和带有交 互信息操作的物体如展品等组合在一起，成为一个完整 的作业场景。这个场景的组合可以被保存以及读取。 作业逻辑管理模块。组织维护作业逻辑事件 流，依照事件逐一安排作 业逻辑，如自动展览中，相机自动在展厅中按规划路 违规检测模块。这里主要判断操作的可行性， 比如行走超出场景 范围、没有按制定路线漫游等。 界面逻辑控制模块。菜单、按钮等 UI 控件的管理，搭建程序的 UI 用户配置生成XML 文件模块。 用户通过 UI 配置展厅的运行参数和展览内容， 生成配置文件。配置文件决定整个应用程序的实际 装载数据和操作流程。 配置文件读取与解析模块。对配置文件的 读取和解析，以构成最终使用者实 际需要的模拟效果。 系统流程图采用 CEGUI 制作界面，使用户方便地进行展厅 配置和展品加载，生成配置文件。配置文件的内容包 展厅模型，展厅运行参数(如相机移动速度、是否 全屏、是否为第一人称视角等) ，展台数目、位置、内 容以及点击触发的脚本函数列表名称，详细展示胶片 的内部视图大小、内容、速度以及点击触发的函数脚 本列表名称、小地图工具参数，图片按钮大小、内容和 事件响应，脚本列表中脚本内容( 与程序中函数名称 相呼应) ，展品内容和说明信息、相机包围盒参数，相 机节点序列等。调用 Delta3D API 库函数，载入底层 Delta3D 引擎，虚拟场景管理引擎，交互控制模块，音 频、视频处理模块。通过读取配置文件加载展厅参数 和展品，管理碰撞检测和相机漫游路径，等待用户触 发事件。系统中鼠标拾取方法采用射线拾取法。系

赢博体育