基于VRML的虛擬樓盤漫游系統

田志軍

（云南師范大學商學院，云南昆明 650106）

0 引 言

虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）簡稱虛擬技術，又稱靈鏡技術，是20世紀末才興起的一門綜合性信息技術。虛擬技術是一種以虛擬的信息世界取代客觀世界中的客體，使人獲得與某一客觀世界中一樣的感受和知覺的技術［1］。

虛擬樓盤整合了虛擬現實、計算機網絡、地理信息系統、圖形圖像技術、計算機多媒體技術等領域的高新技術。綜合應用這些技術融合各個建筑單體組建地理空間屬性特征，為用戶營造一個能夠提供模擬視聽感官刺激的具有很強真實感的樓盤場景，提供了一個直觀的綜合了解樓盤基本情況的平臺。文中借助虛擬現實建模語言VRML實現虛擬樓盤漫游系統。

本設計中采用虛擬現實技術讓一個還未開發的樓盤在虛擬環境中完全地構建出來。在虛擬建模過程中運用現實的樓盤數據進行建模設計，使其在規格上和實際的樓盤是相一致的。還能虛擬出樓盤周邊的環境和交通情況，讓顧客了解到更多的信息。

在實際建設樓盤的過程中，可以讓實際的施工過程和虛擬觀景中的模型相比照，這樣就避免施工時數據偏差造成的誤差，做到實際建模外觀效果和虛擬中的一樣。虛擬的建模就像一張活的圖紙讓實際的建筑達到預想的效果。另一方面，在樓盤的推銷過程中，可以將虛擬的樓盤掛到公司的網站上去，讓購房客戶在家就能身臨其境地觀看到樓盤的戶型和周邊環境。這也是將來房地產推銷方法的一個本質上的改革方向。

1 虛擬樓盤系統設計

1.1 小區構建

首先在3DMax中構建出小區的大體模型，將格局在3D中一一建模，為VRML建模提供位置。在創建虛擬場景中，需要應用坐標變換，VRML中有兩種坐標系統，即局部坐標系、多坐標系系統，在虛擬構建中可用局部坐標系、多坐標系系統，也可以兩種坐標系混用。無論局部坐標系還是多坐標系系統，都可以用Transform節點進行創建和變換，在使用坐標變換過程中，要理解局部坐標系和多坐標系的概念。VRML文件顯示的是三維空間的物體，生成的物體是在一個右手螺旋法則的三維坐標系中。人的眼睛即觀察點的坐標（0，0，10）就是默認坐標。

小區的建模不是一蹴而就的，是不同的VRML建模合并而成的。在小區中有樓房、草坪、樹木、汽車等，這些都是用VRML建模而成的模型，再通過嵌入到總體的坐標系統中給出每個模型相應的坐標就能讓模型出現在相應的位置上，從而形成虛擬的小區。

小區建模系統如圖1所示。

圖1 小區建模系統圖

1.2 室內構建

戶型內部的建模是通過節點transform和節點box完成的，不同形狀的立方體拼接起了房屋內部的墻面、地板、玻璃、門，具體的戶型平面圖如圖2和圖3所示。

圖2 大戶型平面圖

圖3 小戶型平面圖

在室內通過不同的房間在不同的坐標點引用不同的．wrl文件，這樣就形成了房間的格局。此處的．wrl文件都是由3D建模，然后導出為VRML文件的。

室內的大部分物體如沙發、電視的背景墻、浴缸、櫥柜、客廳吊燈都是利用3DMax進行建模，在采集工作中通過網上的采集將沙發、櫥柜等已經完成的3D模型導入到VRML中，形成室內的格局構建。

2 交互與實現

2.1 房屋中聲音的使用

在現實環境中聲音就是環境的一部分，在虛擬現實過程中添加聲音讓其更能效仿真實環境。在VRML中，雖然聲音不是必要的，但對虛擬場景適當的引入聲音能使得環境更加接近于現實。

在室內環境的設計中，引入和控制聲音的節點Sound，利用Sound節點的域source的節點型域值Audio Clip具體地引入聲音文件，給場景添加聲音。

2.2 房屋中的交互

房屋中的交互事件用到了兩個主要節點分別是OrientationInterpolator和TimeSensor節點。

OrientationInterpolator節點允許對旋轉值進行關鍵幀動畫插值操作。通常方向插值器從時間傳感器接受set＿fraction事件，并且將輸出值送到Transform的rotation域或者Viewpoint節點的orientation域。由于時間傳感器發出0和1之間的分數，插值器通常也使所有key值均在此范圍內，但并不限于此特定的范圍。

TimeSensor節點產生事件。它能被用來生成動畫（通常與插值器一起），能在一個指定時間引發一個動作或者以固定時間間隔產生事件。cycleInterval的值指定了一個時間長度T，即傳感器從0．0到1．0時刻的間隔。改變T的大小可以改變電機轉動的快慢。Loop域是一個開關量，指轉動循環的狀態，True指無限循環，False指只循環一次。客廳交互設計思路：這里通過設置事件，視點定義一個視覺狀態，然后建立路由將事件與事件之間連接起來。讓事件在節點間傳遞，OrientationInterpolator節點域是個幀集，事件在節點中的傳遞就形成了動畫效果。

2.3 給小區添加視點

在VRML中，設計者創建好了場景，一般說來它是不變的，或者設置了動畫，也是在一定的規律下變化。如果在這個場景中可以像在現實中那樣改變瀏覽者的視點，會使得對于已經創建好的場景有不同的視覺感官。VRML中一方面可以借助于瀏覽器提供的功能比如旋轉、平移等連續地改變觀察視點，也可以在VRML場景中對于瀏覽的空間預先定義好觀察視點，事先確定不同的觀察位置和角度，使瀏覽者有所選擇，能夠在不同的視點間切換獲得不同的觀察效果。顯然，這時視點的變化是突變的，和現實中的情況有所不同。在現實生活中，視點的變化往往是連續的，沒有這種跳變的情況。

創建視點要使用節點Viewpoint，通過該節點一方面設置觀察的位置和朝向，另一方面設置觀察的視角大小，通過節點便于觀察視點的設定，使瀏覽者對于觀察的場景有不同的選擇。

3 結 語

提出了利用VRML及相關軟件來構建虛擬樓盤系統，為瀏覽者提供了一個三維可視化高的畫面對校園進行訪問，使用VRML是因為VRML能提供較為完善的節點來構建具有真實感的三維場景，其文件短小的特點有利于在網上進行傳輸，極大地推動了虛擬現實在互聯網上的發展。

［1］ 趙銀花．虛擬技術與現代室內設計表現［J］．長春工業大學學報：自然科學版，2010，31（5）：591－595．

［2］ 王昊鵬，賈書洪．VRML三維造型的視點控制方法研究［J］．長春工業大學學報：自然科學版，2008，29（4）：170－173．

［3］ 魏勇．基于VRML的虛擬校園交互式漫游系統的設計與實現［J］．科技信息，2011，（20）：614．

［4］ 宋燕燕，蔣博全，賈鵬程．基于VRML的虛擬校園系統的研究和設計［J］．微型電腦應用，2011，27（7）：29－31．

［5］ 何曉田．基于VRML的虛擬場景的漫游技術［J］．信息與電腦，2011（9）：104－106．

［6］ 張捷．基于VRML的虛擬校園中交互和動畫的設計與實現［J］．數字技術與應用，2011（9）：36－37．

［7］ 張光建．基于VRML／X3D的虛擬房地產展示系統設計與實現［D］：［碩士學位論文］．成都：電子科技大學，2007．

［8］ 張青，雷良育．面向視景仿真的虛擬校園實時交互和漫游系統［J］．數字技術與應用，2012（1）：87－88．