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摘 要

随着虚拟现实技术的飞速发展，基于虚拟现实技术的三维虚拟漫游交互系统已经逐步应用于教育、医学、航空、军事等领域。本文以淮阴师范学院三维虚拟校园漫游互动的设计与实现为例，虚拟校园场景基于Unity3D技术与Autodesk Maya和Photoshop支持相结合而设计。

关键词：虚拟校园，虚拟现实（VR），漫游

Abstract: With the rapid development of virtual reality technology, the three-dimensional virtual roaming interactive system based on virtual reality technology has been gradually applied in the fields of education, medicine, aviation, military and so on. This paper takes the design and implementation of the three-dimensional virtual campus roaming interaction of Huaiyin Teachers College as an example. The virtual campus scene is based on Unity3D technology combined with Autodesk Maya and Photoshop support.

Key words: Virtual Campus, Virtual Reality(VR), Roaming

目 录

1绪论 4

1.1《淮师印象》设计构思 4

1.2《淮师印象》设计简介 4

2《淮师印象》场景制作方法 4

2.1创建三维虚拟场景 4

2.2场景设计中的物体比例 12

2.3场景设计中的空间布局 13

3《淮师印象》场景后期设置 13

3.1场景后期检测 13

3.2场景后期优化 14

3.3场景后期效果调整 14

结论 16

作品展示 17

参考文献 18

致谢 19

1 绪论

《淮师印象》设计构思

淮阴师范学院是一所拥有60年悠久历史的知名院校，风景如画的校园风光、茂盛的植被和历史特色吸引了大量的学生和游客前来学习观光。到目前为止, 淮阴师范学院的校园宣传只依靠统媒介，例如照片、录影和文学等，并且它缺乏对涌现的技术的应用。因此，我们设计的是三维的虚拟淮阴师范学院校园，创造的场景是淮阴师范学院校园，将当前先进的虚拟现实技术与校园环境和工作设备相结合，利用计算机生成身临其境的校园环境，形成一套独特的具有淮师特点的虚拟校园。

《淮师印象》设计简介

虚拟现实技术自20世纪90年代以来一直是一项比较流行的研究，他广泛应用在信息方面并有一定的发展。在计算机的帮助下，创建出一个模仿真实的环境，用户可以通过鼠标，键盘，手柄，虚拟头盔和数据手套直接体验虚拟环境。目前，虚拟现实技术的校园漫游的系统在一些大学逐渐被采取。本人的毕业设计灵感来自大三实习期间，在听觉、视觉上结合自己学到的东西呈现给大家一个身临其境的校园景色，并保留下来。虚拟校园的设计不仅可以增强校园文化，还可以提高学校的知名度，为学校树立良好的形象，同时也是自己的愿望，在实习期间学习了很多知识和技能，也发现目前虚拟教学技术在教育方面的广泛应用，所以就把这个想法与小伙伴沟通交流了一下，最后展开毕业设计的制作，希望这个设计代表我们大学四年学习钻研的一个答卷。

2 《淮师印象》场景制作方法

2.1 创建三维虚拟场景

2.1.1四边形网格建模技术

1.四边形网格模型

对于模型的创建使用专业软件（例如3dsmax，Maya）结合其他使用计算机图形和艺术知识的工具来创建三维模型。在校园漫游系统中，将多边形网状模型广泛的使用。多边形模型使用点、线段和多边形来直接取得真正的对象，加上表面材料和拆分UV完成模型。由于四边形网格是最稳定的，在建模的过程中对模型进行倒角和选边等都是很方便的，我们在创建模型过程中基本上使用四边形网格。（如图1-1所示)中的淮阴师范学院综合楼建筑物模型就是利用四边形网格制作的。

图1-1 淮阴师范学院综合楼四边形网格模型

1. 物体映射拆分UV
   纹理映射（Texture Mapping），也是纹理贴图，简单地说，将图像显示到三维模型的表面，以增强模型的真实效果。它可以与照明计算，图像融合和其他技术相结合，以形成建筑需要的效果。基本含义是通过平面映射、自动映射、圆柱形映射和球形映射把纹理图案映射展现到二维平面上（如图1-2所示)。使用映射技术来显示三维模型在表面上展示出来的细节，它会让制作出来的模型更加真实，提高了工作效率并且优化了制作模型的经过。

如图1-2 正方形平面映射和UV缝合

2.1.2创建校园建筑

1. 创建三维模型的流程
   三维建模的流程是先采集照片，根据照片中的模型对物体进行分析划分，然后概括出物体的基本形状和贴图纹理的特点，最后再搭建基本模型形状。Maya创建三维建模的大体流程（如图1-3所示)。

展UV、附材质、贴纹理

根据图片和实物创建基本几何体

→ → → →

模型导出

细化模型

采集图片

图1-3 Maya建模流程

在这里以淮阴师范学院美术楼和财政楼建筑为例进行说明：
（1）图片材料的收集：在开始搭建淮阴师范学院校园场景之前，首先要获得淮阴师范学院校园的一张俯瞰地图，通过百度地图来实现。由于从这张地图上可以清楚的看出建筑模型的大小，以及模型与模型之间的位置关系。从这张俯瞰视图中找到美术楼和财政楼的位置，并通过收集实体的照片，获得美术楼和财政楼的侧面视图和正面视图。在采集的照片时，要保证照片的清晰度、完整度和比例大小，后期在制作贴图中会方便许多。
（2)在Maya中导入模型图片：在Maya中我们导入美术楼和财政楼的正、侧和俯视图，（如图1-4所示)。我们在导入的图片后需要调整图片位置，保证对应的正视图的长和高的比例与俯视图的长、侧视图的高的比例大小位置一一相对应起来，侧视图物体的宽比例与俯视图物体的宽比例也要一一对应。

图1-4 Maya的三视

1. 模型的创建：在Maya中创建一个长方体，根据三视图通过对其点、线、面进行移动、旋转、挤压等操作，从而创建出美术楼和财政楼体的大体形状（如图1-5所示)，有一些细小的东西在后面的纹理贴图中可以完成。

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