基本信息
- 项目名称：
- 数字化虚拟校园平台
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品是基于解析由Autodesk公司生成的3d-studio文件结合MFC+OpenGL实现三维重建的。首先通过快速建模软件生成三维建模数据，导出成3DS文件，通过本软件加载打开，即可在之前的建模环境中漫游，具有很好的可交互性。
- 详细介绍：
- 通过3DS文件包含的三维数据重建三维场景，结合光照、纹理和贴图等有效的提高场景的真实感，进行纹理绑定增加了程序的运行性能。程序具有场景叠加、建筑物搜索、场景切换、路线保存、路线文件重用、三维点取等特性，具有极强的可操作性，同时，场景的来源很广，目前大多数的三维软件都支持将其本身的软件格式转化成3DS文件格式，因此系统的可重用性很好。另外，系统主要面向普通用户，用户不必关心三维重建的过程，只需获取并加载场景即可自由漫游，为用户提供更好的体验。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：本作品的目的是为了实现虚拟校园3D漫游，实现三维电子地图的开发与实践，进而实现数字化校园。 基本思路：在MFC+OpenGL框架下，以Autodesk公司的3d-studio文件为数据源，分块解析3DS文件数据，并以该数据为核心，包括灯光、曲面、纹理、材质属性等，进行三维重建，并实现很好的人机交互。 创新点：3DS文件中只提供一个字节的空间用作存储材质数，即最多存储256个材质，这就极大地限制了场景的建模，本作品在其数据的基础上针对3DS文件的这个缺点做出修改，解决了3DS文件材质数不足的问题。 主要技术和指标：目前电影的帧率一般为24fps，电视（PAL）为25fps，电视（NTSL）为30fps， 本作品的帧率平均为32fps，具有比较流畅的视觉体验。
科学性、先进性
- 本作品在MFC+OpenGL框架下，将3DS文件数据中的点块、面块、材质快等分层分析，以3DS文件为基础完成三维场景重建，并通过OpenGL绘图命令完善场景环境。 该作品有其自身的独特之处：用户也可以将多个由不同3DS文件生成的场景合并为一个场景，在同一时间及空间下实现在多个场景中的漫游，同时，可以实现不同场景之间的切换，当观察者的视角在一个场景中漫游到一个特定的位置的时候，会立刻将视角切换到另外的场景。另外，系统在保证观察者顺利漫游的同时，允许用户保存经过的路线，系统将观察者经过的路线信息记录在路线文件中，当用户再次登陆时可重新读取之前经过的路线，这就意味着保存的路线信息可重复使用，而且，本作品支持用户在三维中的点选，当用户在屏幕上点中物体时，系统自动映射到三维场景中，并弹出该物体的信息。这样在一定程度上，是系统和用户之间的交互性和实时性变的更强。
获奖情况及鉴定结果
- 公开发表论文一篇： 李国超，刘爽，张延超，常洪强. VC环境下基于OpenGL与3DS 的三维场景重建，电脑知识与技术，2010，6（35）：10131-10133, 10144
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 技术入股
作品可展示的形式
- 磁盘，现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 安装软件后，启动，点击“文件”->“打开”，选择3DS文件作为数据源，点击确定，打开后即可漫游，具体操作方法见说明文档。本作品使用MFC框架及OpenGL 3.0版本，结构稳定，以Autodesk公司的三维数据文件3DS文件为数据源，数据来源广，可操作性强，本作品对于3DS文件的支持优于目前市场上大多数三维软件。 该作品有着广阔的应用前景，随着科技的发展，数字化校园必定成为现实。本作品可将校园或者社区的地图数据保存在本地数据库中，让同学、老师或者社区人群足不出户便可以在三维虚拟场景中漫游，打破了二位电子地图的局限性，使校园或社区的场景更真实的展现在用户面前。 本作品适用于高校、在建社区，为尚未入学的同学和入住的用户提供一次亲身体验的机会。
同类课题研究水平概述
- 本作品是基于解析由Autodesk公司生成的3d-studio文件实现三维重建的。对于3d-studio文件，Autodesk公司一直未公开其数据结构及各数据的作用，因此本项目组也是在摸索中解析3DS文件。 对于3DS文件的支持，目前的主流软件有3DSMAX，AUTOCAD，PhotoShop等等，然而这些软件都只是提供解析和静态重建，并没有进行实时的交互绘制和控制，而且，3DSMAX、AUTOCAD、PhotoShop都刻意忽略了3DS文件的材质块，对于3DS文件的解析比较粗糙，详细情况见说明文档（20）。 国内对于3DS文件的研究近几年也逐渐火热起来，但到目前为止仍没有一个完整的系统，都只是一些零碎的文档，资料比较欠缺。
