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基于Web的虚拟现实多人交互研究与实现
作 者: 李海滨
导 师: 金炜东
学 校: 西南交通大学
专 业: 电气系统控制与信息技术
关键词: 虚拟现实 多人交互 SmartFoxServer Unity 小区漫游场景
分类号: TP391.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
随着互联网的迅速发展,Web虚拟现实技术解除了以前网络带宽所带来的限制,特别是电子商务系统等的应用,让Web3D这几年也迅速的在全世界流行起来。但同时在当今的网络虚拟现实中,对于在虚拟环境中交互要求越来越多,人机交互、异地协同交互等已经满足不了用户的需求了。本文是基于研发项目“网上购房超市软件平台”的研究,着重对交互式房地产展示系统模块进行研究,构建一个虚拟社区式交互场景,通过对Flash多人在线交互原理和方法的研究分析,借鉴其交互模式实现了灵活实用的楼盘小区漫游场景交互。本文的主要内容如下:(1)分析了研发项目“网上购房超市软件平台”的总体需求,包括系统功能需求分析和整体软件平台设计目标。对软件平台系统的核心功能模块“交互式房地产展示系统”进行了深入研究,为了实现此模块功能,根据其需求,本文借鉴Flash多人在线交互实现方式"Socket服务器+Flash"模式,研究设计了"Socket服务器+Web3D软件”模式来实现其功能。通过对几款常用Web3D软件和几款常用Socket服务器的研究分析,比较其各自的功能特点以及与研发项目实际需求相结合,确定选择Unity作为本文研究开发Web3D软件,确定SmartFoxServer作为本文研究开发Socket服务器。(2)结合项目实际需求和虚拟现实交互总体架构设计方案,通过对SmartFoxServer服务器和Unity的研究分析,本文给出了“交互式房地产展示系统”的应用模式设计方案,即" SmartFoxServer+Unity "模式的总体架构方案设计。在架构设计方案中SmartFoxServer服务器端,主要设计了3个用于交互的模块来完成基本交互功能。使用SmartFoxClient对象与服务器建立连接的连接模块;登入模块主要实现用户建立连接之后,进入到交互场景大厅,选择小区漫游场景登入过程;漫游场景交互最重要的是交互事件处理模块,它用来实现交互事件数据的发送和接收。然后给出SmartFoxServer服务器与数据库的连接方法设计。在客户端Unity的设计中,主要包括交互场景的设计、模型物体坐标同步设计和多模型加入网络处理设计。(3)实现“网上购房超市软件平台”中的一个小区漫游场景的虚拟现实交互,首先导入小区3DMax模型到Unity中实现场景漫游;然后是实现了虚拟楼盘小区漫游场景交互,其中包括启用TCP和UDP、创建交互场景和交互事件的处理;完成SmartFoxServer服务器端的配置之后,启动Unity登入虚拟楼盘小区漫游场景,实现场景交互。本文采用的多人交互实现方式,具有应用开发相对简单、跨平台性、可扩展性好和开发成本低等特点,在理论和商业应用上都有一定的价值。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-12 第1章 绪论 12-17 1.1 研究背景 12 1.2 虚拟社区式交互的国内外研究现状 12-15 1.2.1 国外研究现状 13-14 1.2.2 国内研究现状 14 1.2.3 现有系统存在的问题 14-15 1.3. 研究内容及意义 15-16 1.4. 本文体系结构 16-17 第2章 网上购房超市软件平台需求分析 17-29 2.1 网上购房超市软件平台功能需求分析 17-18 2.2 平台系统功能结构图 18-19 2.2.1 软件平台前台功能结构图 18 2.2.2 软件平台后台功能结构图 18-19 2.2.3 系统设计目标 19 2.3 交互式房地产展示系统需求分析 19-20 2.4 虚拟小区漫游场景交互技术研究 20-24 2.4.1 传输协议分析研究 20-21 2.4.2 连接方式分析研究 21-23 2.4.3 Socket服务器分析研究 23-24 2.5 虚拟小区漫游交互的应用程序体系构架研究 24-25 2.6 虚拟现实交互实现方式研究 25-28 2.6.1 Flash网络交互整体架构研究分析 25-26 2.6.2 Web3D网络交互整体架构设计 26-28 2.7 本章小结 28-29 第3章 虚拟现实交互关键技术研究 29-42 3.1 虚拟现实技术主流建模工具分析 29-30 3.1.1 3D Studio Max 29 3.1.2 Maya 29-30 3.2 虚拟现实技术常用开发软件分析 30-31 3.2.1 Java3D 30 3.2.2 VRML 30 3.2.3 Virtools 30-31 3.2.4 Converse3D 31 3.2.5 Unity 31 3.3 Web3D软件选择分析 31-32 3.4 Unity3D研究 32-38 3.4.1 Unity界面 33-35 3.4.2 资源工作流程 35-36 3.4.3 创建场景 36-37 3.4.4 作品发布 37-38 3.5 Socket服务器研究 38-40 3.5.1 SmartFoxServer 38 3.5.2 Flash Media Interactive Server 38-39 3.5.3 Photon 39 3.5.4 选择合适的Socket服务器 39-40 3.5.5 SmartFoxServer特点分析 40 3.6 本章小结 40-42 第4章 虚拟小区漫游交互设计 42-54 4.1 虚拟现实交互总体架构设计方案 42-43 4.2 SmartFoxServer多人交互服务器设计 43-50 4.2.1 基本连接处理 43-45 4.2.2 登入小区漫游交互场景处理 45-48 4.2.3 交互事件数据发送 48-49 4.3.4 SmartFoxServer数据库的连接 49-50 4.3 虚拟场景多人加入设计 50-53 4.3.1 场景准备 50 4.3.2 场景与对象的网络准备 50-51 4.3.3 物体坐标同步 51 4.3.4 场景与对象的网络处理 51-53 4.4 本章小结 53-54 第5章 虚拟小区漫游交互实现 54-69 5.1 导入小区模型到Unity中实现漫游 54-56 5.2 虚拟交互实现 56-62 5.2.1 启用UDP和TCP 58 5.2.2 动态创建交互场景 58-59 5.2.3 交互事件处理 59-62 5.3 SFS2X Server配置 62-64 5.4 启用Unity 3D展示结果 64-67 5.5 本章小结 67-69 总结与展望 69-71 本文工作总结 69-70 研究工作展望 70-71 致谢 71-72 参考文献 72-76 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 76
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 计算机仿真
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