关键词:
虚拟现实技术
虚拟博物馆
三维可视化
人机交互
Unity3D
摘要:
博物馆作为重要的文化载体和人类文明传承的重要场所,对博物馆的建设显得尤为重要,尤其是进入21世纪后,虚拟现实技术的快速发展推动了数字体验的革新,当代世界博物馆的发展趋势表明,数字化、集成化、网络化、智能化将是博物馆发展的必然趋势。
虚拟博物馆的建设需要满足以下几点要求:场景的真实感和准确性、开发良好的系统架构便于功能扩展和维护、拥有友好的用户交互界面、高效的数据通信等。在虚拟博物馆快速发展的同时也面临着挑战,主要面临以下两个问题:首先大多数虚拟博物馆场景的寻路导航效率不是很高。其次虚拟博物馆场景规模较大,目前对于大规模的三维场景的优化方法不是很成熟,大规模场景使得系统加载压力较大。针对以上问题,本文将虚拟现实技术在实际工程中的应用与当下博物馆建设相结合起来,引入并改进A-Star寻路算法和网格细分方法实现对虚拟博物馆系统的寻路导航和场景加载进行优化。主要完成以下工作:
首先,多方面采集博物馆相关信息,使用3ds Max建模软件对虚拟场馆的建筑、展品模型等进行1:1的构建,采用多个角度对模型进行优化,做到模型的真实性和准确性。
其次,使用C#高级编程语言设计开发服务后端程序,在Unity3D开发引擎中,结合虚拟现实相关技术,设计整体软件开发框架,搭建出合适的UGUI界面,开发网页端数据管理后台,通过和SQL数据库连接,实现系统和后台数据库之间的通信,制作出具有虚拟漫游、场馆信息检索、数据库管理等功能的三维可视化平台,最后将系统发布到windows平台和VR平台。
最后,针对系统开发过程中遇到的问题进行研究分析和解决。对寻路算法进行对比分析后选择A-Star算法作为虚拟博物馆系统的寻路算法,改进和测试A-Star算法提高路径查找准确性;通过对不同网格系统算法对比分析,在虚拟博物馆系统中引入LOOP细分算法,对模型加载进行优化改进,提高系统加载效率。