虚拟现实建筑漫游系统项目视图与范围

1、精选优质文档倾情为你奉上精选优质文档倾情为你奉上专心专注专业专心专注专业精选优质文档倾情为你奉上专心专注专业密 级：公 开文档编号：第1版分册名称：第2册/共6册虚拟现实建筑漫游系统项目视图与范围电子科技大学梦精灵创新团队总 页 数：8页编制日期： 2007年9 月 1 日编 制：李会宗审 核：阮 仪、凌 飞任何一个项目所涉及的内容与所解决的问题都是有限的，而且项目应该是十分有目的性的，是为了实现某个可度量的目标而做的。因此，在需求分析的前期我们将“项目的目标与范围”这一项目的本质文档化，让项目每一个成员对其达成共识。此项目视图和范围的文档（vision and scope document）

2、把我们项目的业务需求集中在一个简单、紧凑的文档里，这个文档为以后的开发工作奠定了基础。此项目视图和范围文档包括了对业务机遇的描述、项目的视图和目标、产品适用范围和局限性的陈述、客户的特点、项目优先级别和项目成功因素的描述。 TOC o 1-3 u a. 业务需求 PAGEREF _Toc h 2a.1背景 PAGEREF _Toc h 2a.2 业务机遇 PAGEREF _Toc h 3a.3 业务目标 PAGEREF _Toc h 3a.4 客户或市场需求 PAGEREF _Toc h 3a.5 提供给客户的价值 PAGEREF _Toc h 4a.6 业务风险 PAGEREF _Toc h

3、 4b. 项目视图的解决方案 PAGEREF _Toc h 4b.1 项目视图陈述 PAGEREF _Toc h 5b.2 主要特性 PAGEREF _Toc h 5b.3 假设和依赖环境 PAGEREF _Toc h 5c. 范围和局限性 PAGEREF _Toc h 5c.1 首次发行的范围 PAGEREF _Toc h 5c.2 随后发行的范围 PAGEREF _Toc h 6c.3 局限性和专用性 PAGEREF _Toc h 6d. 业务环境 PAGEREF _Toc h 6d.1 客户概貌 PAGEREF _Toc h 6e. 产品成功的因素 PAGEREF _Toc h 6a.

4、业务需求计算机模拟思维，但模拟思维并不是思维，正如计算机模拟水力发电机并不是在通过水利在发电一样。人类可以利用计算机完美地模拟现实世界，但这并不意味着人类能够把像是丰满水利发电厂嵌入到计算机中，并指望它发电。人类做的仅仅是模拟，并不是真正的事情。思维的模拟也是类似的。思维是具体的、在大脑里发生的生物学过程，而思维的模拟是一种抽象的计算机程序，它完全不是思维，正如模拟发电并不是真正的发电一样。人类的传统认为，数学不是科学，逻辑学也不是科学，科学是实验的产物，凡是不能通过实验得到验证的学问都能够算是科学。自然，根据这样的定义（谬误在于，人们说科学是客观的，而意识是主观的），因此，就不可能有什么意识

5、科学。认知科学和对人类的一般研究中所发生的最重要的事情就是，从前被认为应该被排斥在科学研究领域之外的那些因素，如意识、意向性、特别是内在意向性，又已经成为科学研究的主要问题。从这种含义上说，科学在认识论上确实是客观的。但也有另一种意义的主客体区分，它是本体论的，与存在的模式相关。大多数事物都是客观存在的，如山脉、原子、建筑场地；而另一些事物的存在却具有主观实在性，一般而言，痛苦、喜悦、渴望以及意识都是主观存在的。“虚拟现实”（VR）技术就是这种主观与客观的完美结合，然而科学研究和科学幻想把人类的意识搅乱了。这是一件好事，但相伴而来的却有一个可怕的错误。人类中的幻想者认为大脑不过就是一台数字计算

6、机，心智不过就是计算机程序。这种教育虽然十分有效地使得人类了解了计算机（器）这个概念的外延，但是同时也非常错误地传达了人类心智中“妄想”之信息。因为计算机自身并不足以产生认知、思维、语义或理解，它仅仅是对认知的一种形式的模拟和模仿。如果有人告诉你大脑不过是一台数字计算机，心智不过是一个计算机程序或一套计算机程序，那么你要设身处地问问自己，这种说法对人类意味着什么?一个没有计算机科学知识的人可能会这样认为，但是这正是哲学研究的典型方式，但这并不是哲学研究的唯一的事情。它在智能理解的一定历史阶段是重要的，但它并不是智能发展的重要阶段，因为它是从人类所相信的其他事实中自然而然地得出的。关键之处在于，

7、存在一个在本体论上是主观的领域，即人类意识，但这一事实并不意味着我们不能有在认识论上客观的科学领域。越来越多的人们正在认识到这一点，对人类意识的研究领域是一个非常重要的科学研究领域，现在是开始这个领域研究工作的时候了，即“虚拟现实”技术。a.1背景我们生活在一个充满三维物体的三维世界中，为了使计算机能够精确地模拟再现这些物体，就必须能在三维空间中描绘这些物体，我们又生活在一个充满信息的世界中，能否尽快地理解并运用这些信息是十分地重要，所以，我们需要一个直接的、易于理解的形式来表示这些信息。最近几年，计算机图形学的发展使得三维表现技术愈来愈完善,这些三维表现技术使我们能够再现三维世界中的物体，能

8、够用三维形体来表示复杂的信息。可视化技术和动画技术是三维图形的重要应用技术。虚拟现实技术就是三维图形应用技术的集成。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的

9、主宰。从本质上来说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作。根据虚拟现实技术所应用的对象不同，其作用可表现为不同的形式。a.2 业务机遇以下从两个方面来分析虚拟现实建筑漫游系统的业务机遇：时代需求虚拟现实从其萌芽到今天的日渐成熟已经走过了相当长的一段风雨历程。随着计算机技术和网络技术的飞速发展，计算机3D运算能力和网络带宽大大提高，虚拟现实在生产生活中的应用日益广泛，已逐渐应用到了航空、军事、医学、教育、工程设计、商业经营等各个领域。所以用三维动画来展示现实场景是必不可少的。技术发展作为一个新

10、时代的学生团队，发展更新更高效的技术是必不可少的。而社会为我们提供了一个优异的发展空间。a.3 业务目标虚拟现实建筑漫游系统以虚拟现实技术为核心，结合三维电话等技术，通过对知识进行有效结合，旨在高效地为用户展示各项实时事物提，在项目实现期内,逐步实现以下各项目标和功能：1目标（1）实现网络平台下专业性技术资源交流与展示；（2）实现三维动画的传播，适时展现三维动画和感应技术的结合；2功能（1）展示各项事物；（2）通过手套感应，展现电脑与人的结合；a.4 客户或市场需求虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便

11、用户的操作。根据虚拟现实技术所应用的对象不同，其作用可表现为不同的形式，例如将某种概念设计或构思可视化和可操作化，实现逼真的遥控现场效果，达到任意复杂环境下的廉价模拟训练目的等。该技术的主要特征有以下几方面：1. 多感知性（Multi-Sensory）2. 浸没感（Immersion）3. 交互性（Interactivity）4. 构想性（Imagination）从以上两个方面来看，虚拟现实建筑漫游系统适应了市场的需求，必将受到客户的欢迎。a.5 提供给客户的价值虚拟现实建筑漫游系统将提供给客户以下几个方面的价值：逼真的任务模拟，可选择设定不同场景，并可插入自己的物理模块；为终端用户提供快速成

12、型、直观的交互作用；现实拟真模拟环境；带有虚拟实境配置（环境和装置）的3D开发平台；允许多方案的结构，可使终端用户置身于逼真的虚拟环境中。a.6 业务风险背景介绍虚拟漫游技术是虚拟现实（VR）技术的重要分支，在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快。由于有可贵的3I特性沉浸感、交互性和构想性，使得沿用固定漫游路径等手段的其他漫游技术和系统无法与之相比。虚拟建筑场景漫游或称建筑场景虚拟漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，是虚拟建筑场景建立技术和虚拟漫游技术的结合。前者是基础，后者是系统运行方法。 技术难点 目前，虚拟建筑场景漫游的最大难点在于建模逼真度和绘制实时性的矛盾。由于这种漫游所看

13、到的景象离观察者近，就要求绘制非常逼真。因此，建模时构造要精细，会消耗很多时间。同样，由于计算机性能的制约，构造出来的模型越复杂，在绘制时要达到实时效果就越困难，实时性太差就会使观察者无法接受。这对矛盾是整个虚拟现实系统普遍存在的。一般来说，需要在精确程度和绘制速度两方面取一个折衷值，即既满足一定的绘制真实感，又不造成观察者的动态不适感。也可以运用多层次细节（LOD）方法为场景生成不同的细节层次，可大大减少绘制的计算量。还可以采取一些场景预处理办法，例如用辐射度方法，可在漫游时省去许多计算光照的计算量。b. 项目视图的解决方案由于建筑漫游是让客户体验到与现实相同的三维世界.因此需要进行实时渲染

14、Realtime.受到硬件的制约.必须对三维场景进行适当的优化处理.因此,并且对渲染引擎进行设置.整个开发需要分若干模块进行协作.项目的功能和优势客户可以根据自己的喜好游览场景的任何地方，而不是传统的建筑动画只能被动的跟随既定的摄像机路线，现在提供了一种交互.充分的与客户进行交互体验，是我们的漫游能随心所欲。整个项目开发过程分3个模块3ds max建模部分，Photoshop 后期处理部分，Virtools引擎控制部分。（1）建模部分需要根据实时渲染引擎的优化规定进行建模，以便尽可能的提高FPS，由于这是一个实时渲染的过程，速度至关重要。因此在这样一个静态的场景里，采取不加灯光的策略以提高FP

15、S减轻系统负担。为了提高场景的真实度，需要使用3ds max里的烘培技术来对光影效果进行预处理。（2）photoshop部分主要处理2D界面部分和烘培部分3ds max烘培出来的效果如果有不理想的地方用photoshop进行修改，而不是再次修改烘培参数。以节约开发周期，并且photoshop的灵活性比较强，效果比直接修改参数好。（3）Virtools部分整个作品的核心是此软件提供的一种交互方式，来对场景进行交互管理。利用软件给定的模块可以代替繁重的程序代码来高效的进行脚本设计。b.1 项目视图陈述建筑漫游只是虚拟现实技术的一种应用.可以在建筑物建成之前先体验建成之后的感觉.这样的体验既能让客户

16、有身临其境的感受.也能让开发商通过漫游来发现布局等发面的不足.这个项目只是一个尝试.如果应用在其他方面.前景将是相当广阔.可以提供人机的互动交流.配合硬件设备.例如数据手套等等.更能体验虚拟现实的神奇。b.2 主要特性建筑漫游所具有主要特性包括以下几个方面： 具有实时渲染功能 能全方位漫游不受空间制约 按自己的喜好进行漫游.不受路线限制 配合硬件设备能进行进一步的交互控制b.3 假设和依赖环境虚拟现实漫游系统想要做的更真实.效率更高.还需要对引擎有进一步的了解和优化.更需要进行c程序的编写以扩展对引擎的控制能力.c. 范围和局限性此次是虚拟现实漫游系统的首次开发，其在很多方面还存在局限性。其涵

17、盖的专业知识面还存在局限性，在以后的开发工作中会不断的加以完善。c.1 首次发行的范围此次发行的是虚拟现实漫游系统的1 . 0版本，为了保证软件的稳定性和正确性，不可能把潜在的客户所能想到的每一特性都包括到其中。此版本的系统能够稳定运行，能基本实现产品的预期目标，用户体验产品带来的乐趣。c.2 随后发行的范围随后改行的版本主要从以几个方面来加以扩展：一、在后期发行版本中我们会不断引进新的虚拟显示技术，来对知识进行更加高效运用。二、随着1.0版本的发行和推广，争取得到市场的肯定，得到更多客户的了解和支持，能够与更多的开发伙伴展开合作，使资源更丰富，技术更加完善。三、随着1.0版本的影响面的扩大，肯定还存在很多潜在的客户，那么我们必须再增加功能和资源来满足这部分从群的需求。c.3 局限性和专用性虚拟现实漫游系统内容上存在局限性，主要针对建筑行业。d. 业务环境这一部分总结了一些项目的业务问题，包括主要的客户分类概述和项目的管理优先级。d.1 客户概貌虚拟现实漫游系统的客户主要分为以下几类：1企业，合作伙伴，提供商级客户这一级客户对系统具有举足轻重的作用。对系统技术，知识，市场推广等到方面都起到极大的推动作用。2资深专业人士这一级客户已经是扎根于系统，是论坛中的活跃人物，具有丰富