摘 要

本文研究的基于Unity3D数字校园地理信息系统的设计,是以武汉理工大学马房山南湖校区为数字空间,基于三维开发引擎来仿真和实现的数字校园漫游系统。使用者可以无时无刻地通过智能设备漫游观看校园,进行信息了解、观察互动。

本论文结合武汉理工大学的特殊校园文化、地形地貌、教育资源类型对学校进行设计，制定武汉理工大学马房山南湖校区“一湖、一草地、一广场、一篮球场、一教学楼”的数字再现，在此基础上制作校园效果图。而且为了解决当前城市和学校显示单一性的弊端，改进学校数字显示程度，采用Unity3D三维可视化技术，加上空间地理数据，再使用3DsMax作为构建模型工具，对武汉理工大学马房山南湖校区进行三维立体建模，实现仿真三维数字校园，并使用Unity3D作为数字校园系统的开发平台，利用C#作为系统的开发语言。

关键词：三维城市校园地理信息系统 ，Unity3D ，三维建模 ，三维场景 ，校园展示

Abstract

The design of the digital school geographic information system based on Unity3D studied in this paper is a virtual campus roaming system developed based on 3D game engine with wuhan university of technology South Lake campus as the virtual space.Users browse the campus anytime and anywhere with the help of computer equipment to query information and interactive observation.

Of the wuhan university of technology, this paper combined with the special campus culture, topography, the types of education resources to plan for the school, make no campus of Mafangshan Nanhu Campus "one lake, a grass, a square, a basketball court, a teaching building" the development of the module, on the basis of making the campus rendering.At the same time in order to change the current campus show gimmick single faults, improve the level of school management, the introduction of 3d visualization technology, using 3DsMax modeling tools, The three-dimensional modeling of wuhan university of technology's mafangshan nanhu campus was carried out to realize the simulation of the three-dimensional digital campus, and Unity3D was used as the development platform of the digital campus system, and C# was used as the development language of the system.

Key words: 3d campus geographic information system, Unity3D, 3d modeling, 3d scene, campus display

目录

第1章 绪论 1

1.1 数字城市校园的研究背景与研究意义 1

1.2 数字城市校园的国内外研究现状 1

1.3 数字城市校园的研究内容及技术路线 2

1.3.1 研究内容 2

1.3.2 所采用的技术方案 2

1.4 论文组织结构 2

第2章 系统开发流程以及3DsMax构建模型 4

2.1 武汉理工大学地理信息系统开发流程 4

2.2 unity场景中地物模型的创建 5

2.2.1 3DsMax中各类模型的创建 5

第3章 校园景观场景创建 8

3.1 Unity3D及其常用功能介绍 8

3.1.1 Unity3D基本概念 8

3.1.2 Unity3D基本组件 9

3.2 Unity3D中真实地形景观的构建及导入 11

3.2.1 Unity3D中创建自然景观的步骤 11

3.2.2 向Unity3D中导入真实的地形 13

3.3 Unity3D中城市校园建筑物模型的导入 14

3.3.1 城市校园模型的处理方法 14

3.3.2 建筑物模型的标准化 15

3.3.3 建筑物模型的封装 15

3.3.4 城市校园建筑模型的摆放 16

第4章 校园景观场景可视化 17

4.1 校园漫游所需的C#技术 17

4.1.1 Unity中的基本函数 17

4.2 基于Unity3D校园场景漫游的具体设置 17

4.2.1 真实人物进行视角切换实现 17

4.2.2 场景中昼夜切换功能实现 19

4.2.3 场景中的防角色穿墙功能 20

4.3 校园景观场景可视化展现 21

4.3.1 unity3D校园场景打包成可执行文件 21

4.3.2 校园场景效果展现 21

第5章 结论与展望 23

5.1 结论 23

5.2 展望 23

参考文献 24

附录 25

致谢 31

第1章 绪论

1.1 数字城市校园的研究背景与研究意义

大多数国家的生活、经济、政治的中心是城市，而校园是一个城市的重要组成部分。随着现代城市和各大高校的发展与进步，建立一个数字化的校园地理信息系统为人们服务成为必需的要求，使其能够多方位、多角度、数字化的管理和了解校园。

三维数字校园地理信息系统之所以能够形象生动地表达一个地域的地貌、城市景观，都是源于现当代三维立体建模技术的蓬勃兴起，以及三维场景可视化技术的实现。因此，基于Unity3D的三维校园地理信息系统以武汉理工大学马房山南湖校区及四周景观的地形、地貌、标志性建筑物为研究范围，对武汉理工大学南湖校区中的各个区域的各个建筑进行三维建模，并实现真实景观的数字场景可视化。为武汉理工大学土地资源的规划，空间利用率的提升，提供了一种三维立体场景的展示途径。

武汉理工大学三维城市校园地理信息系统的开发和应用，将会进一步更新武汉理工大学的地理信息系统。并且能够直接、快速地获取，直观、生动地表达空间目标的数据信息^[1]。为武汉理工大学校园管理系统提供丰富和详实的信息资源，扩大武汉理工大学的知名度。同时，也可以充分发挥武汉理工大学基础地理信息平台的作用，拓宽地理信息应用在理工大各个行业和领域的广度和深度。充分利用地理信息资源，进一步提高武汉理工大学在社会上的认同感。

1.2 数字城市校园的国内外研究现状

当下，由于校园三维地理信息可视化的蓬勃发展，许多与其相关的3D技术也得到了明显的提高，因此有很多研究院所和相关领域的专家对校园三维地理信息系统展开了研究与探索。