數(shù)字小區(qū)漫游系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

馬存紅+許婷婷+付士洋+沈詩強

摘 要：為了實現(xiàn)小區(qū)的數(shù)字化管理，并對小區(qū)的室內外場景進行虛擬建模。應用ASP技術實現(xiàn)了小區(qū)的動態(tài)網(wǎng)站，利用虛擬現(xiàn)實技術及場景建模技術實現(xiàn)了小區(qū)漫游系統(tǒng)。并根據(jù)實際加入了碰撞檢測算法。該小區(qū)動態(tài)網(wǎng)站可實現(xiàn)小區(qū)的數(shù)字化管理。經(jīng)試驗，數(shù)字漫游系統(tǒng)可以作為智能小區(qū)數(shù)字化管理的一部分，從而極大地增強了用戶體驗。

關鍵詞：數(shù)字小區(qū);虛擬漫游;路徑導航;動態(tài)網(wǎng)站

中圖分類號：TP391.6 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：2095-1302（2015）09-00-02

0 ?引 ?言

目前，國內大部分房地產(chǎn)公司主要是以沙盤或者網(wǎng)站二維平面圖展示新建樓盤的效果，用戶的視覺體驗比較單調，對在建小區(qū)的實際環(huán)境無法進行直觀的感受。虛擬現(xiàn)實技術是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，通過視覺、聽覺等感官的模擬，讓用戶及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物。以“陶然居”小區(qū)作為對象，利用虛擬現(xiàn)實技術及場景建模技術，對小區(qū)的室內外場景進行虛擬建模，在網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)了虛擬場景的構建及實時的交互漫游，向用戶全面詳細的展示了“陶然居”數(shù)字小區(qū)。

1 ?系統(tǒng)總體功能

1.1 ?虛擬漫游功能

系統(tǒng)提供方便實用的室內外漫游功能，通過鍵盤鼠標的簡易操作，讓用戶身臨其境的感受小區(qū)的室內外環(huán)境。同時，提供了游覽速度可調節(jié)的步行、車行等不同方式，在小區(qū)內漫游可以利用提供的指北針進行方向指示，有導航圖可提示當前位置，特定場景之間可以快速切換，動畫展示常用路線;三維虛擬場景展示，包括360度鳥瞰、建筑整體展示，雨雪陰晴效果模擬展示。虛擬漫游功能模塊可以在線體驗，也可以下載到本地進行體驗。

1.2 ?小區(qū)數(shù)字化管理

小區(qū)構建好后，實現(xiàn)了小區(qū)的動態(tài)網(wǎng)站。該網(wǎng)站不僅可以進行虛擬漫游，還可以進行數(shù)字化物業(yè)管理，實現(xiàn)了水電費查詢、停車位查詢、設備報修、網(wǎng)上投訴建議等功能，真正實現(xiàn)了小區(qū)的數(shù)字化建設，并能滿足用戶對小區(qū)的數(shù)字化管理需求。

2 ?系統(tǒng)具體實現(xiàn)

“陶然居”數(shù)字小區(qū)的實現(xiàn)主要由3D模塊和VRP導入平臺模塊以及ASP網(wǎng)站模塊三大部分構成。其中3D模型模塊的主要工作是在3Dmax軟件下根據(jù)整個小區(qū)的平面圖建立三維模型，包括樓房模型的制作和小區(qū)里環(huán)境模型（樹、花園、道路）的制作。把所有模型制作好后，導入VRP-Builder虛擬現(xiàn)實編輯器中，對模型進行更加細膩的優(yōu)化和設計。

2.1 ?3Dmax基礎建模

在創(chuàng)立基礎模型的過程中，主要采用了3Ddsmax功能的創(chuàng)建和修改按鈕。創(chuàng)建按鈕下的幾何體按鈕主要用于創(chuàng)建一些三維實體模型，比如噴泉，假山，大門，家具等。修改按鈕提供了豐富多彩的修改器，編輯樣條線、編輯多邊形、編輯網(wǎng)格，擠出、車削、倒角等。

在建好的基礎模型的基礎上，為其添加一些材質使模型更加真實和現(xiàn)實。最常用的是標準材質、建筑材質、混合材質。例如，小區(qū)室外環(huán)境的樹、路燈，主要應用了鏤空貼圖;玻璃應用了玻璃材質;建筑上的海報也采用了貼圖。

燈光調節(jié)模塊主要是利用了燈光按鈕下的目標聚光燈、目標平行光、天光、泛光燈等來調節(jié)整個小區(qū)或者室內燈光，以便使其更加接近現(xiàn)實。渲染烘焙模塊將當前場景中的材質與燈光信息渲染到紋理，然后重新賦給模型，使場景中具有真實的光照效果。

2.2 ?VRP模塊

VRP模塊分為室內室外兩個模塊。室內模塊利用臥室視角、客廳視角、陽臺視角等新穎方式，用戶感受模擬入住后的真實感。室外模塊通過自主漫游、動畫展示、定點展示等功能讓購房者身臨其境，使其對小區(qū)的區(qū)域位置、居住環(huán)境、樓盤特色、社區(qū)景觀等有了更加詳細的認識和了解。

2.2.1 ?室內模塊

開啟室內虛擬漫游室內模塊后，將顯示室內漫游的工作界面，主要是由10個功能按鈕、視圖功能區(qū)、導航圖等組成。導航圖主要是使用戶在進行虛擬漫游時，能夠方便快捷的看到自己所在的位置。功能按鈕包含：①無人漫游：無人漫游可以根據(jù)該功能按鈕的提示，通過鍵盤、鼠標控制，隨意在整個室內漫游，具有很強的真實感。②動畫相機：利用VRP提供的動畫相機，根據(jù)設計好的固定路線，來展示整個室內環(huán)境以及擺設。③客廳視角：此部分主要是根據(jù)定點相機的功能，來展示客廳的靜態(tài)全景，幫助用戶看清整個客廳的陳設。④陽臺視角：展示陽臺的靜態(tài)全景。⑤臥室視角：生動形象的展示了用戶臥室的陳設。⑥餐廳視角：全面的展示了餐廳的環(huán)境以及家居物品的擺設。⑦錄制動畫：如果客戶在瀏覽時發(fā)現(xiàn)某一個場景或者動畫很好，想收藏起來，可以通過錄制動畫按鈕完成。⑧輸出截圖：該部分是在錄制動畫按鈕的基礎上又增設的一項功能按鈕，它可以方便快捷的將客戶記錄的美好場景輸出下載到用戶電腦上，以便用戶日后瀏覽觀看。⑨開啟碰撞：該部分主要是在用戶進行虛擬漫游時，與模型接觸時發(fā)生的一項碰撞檢測，使用戶不至于穿過此模型，從而使其真實感大大增強。室內模塊的效果圖如圖1所示。

圖1 ?室內模塊的效果圖

2.2.2 ?室外模塊

室外漫游的模塊，主要由四個功能按鈕、視圖功能區(qū)、導航圖組成。

（1）導航圖：主要是用戶在進行虛擬漫游時，能夠方便快捷的看到自己所在的位置。功能按鈕主要有4個。

（2）定點展示：該部分不僅通過定點相機詳細的向客戶展示了正門、花園、體育場等固定地點的社區(qū)環(huán)境，還巧妙的運用動畫相機向客戶提供了整個小區(qū)的鳥瞰動畫展示，方便客戶深刻了解“陶然居”數(shù)字小區(qū)。

（3）天氣：該部分模擬了雨天、晴天、霧天等各種各樣的天氣變化，不僅使整個數(shù)字小區(qū)的社區(qū)景觀、居住環(huán)境更加豐富多彩，也讓客戶感覺到整個虛擬場景的真實化與逼真化。

（4）動畫展示：功能主要是根據(jù)開發(fā)人員設計好的固定路線，利用VRP提供的動畫相機來展示室外部分區(qū)域的環(huán)境以及公共設施等，例如，環(huán)游動畫等。

（5）自主漫游：該功能提供了步行、車行等多種不同的漫游方式，方便快捷，并且瀏覽速度可以根據(jù)自己的需要隨意調節(jié)。

室外模塊的完成效果圖如圖2所示。

圖2 ?室外模塊的效果圖

2.3 ?數(shù)字小區(qū)網(wǎng)站

一個完備的數(shù)字化小區(qū)不僅能實現(xiàn)漫游功能，還能提供給用戶數(shù)字化的管理，基于此設計實現(xiàn)了數(shù)字小區(qū)網(wǎng)站。動態(tài)網(wǎng)站主要實現(xiàn)了樓盤信息、小區(qū)動態(tài)、小區(qū)的物業(yè)管理、停車位管理等功能。網(wǎng)站實現(xiàn)如圖3所示。

圖3 ?“陶然居”數(shù)字小區(qū)網(wǎng)站

3 ?結 ?語

本系統(tǒng)所漫游的場景主體是在建的“陶然居”小區(qū)，其中主要建筑物是住宅樓群等，外部景觀包括住宅樓群、小型花園、噴泉、花草樹木、道路、路燈、籃球場等，用戶通過鼠標鍵盤等簡易操作切換視點，讓用戶對房型、未來的裝修效果、小區(qū)室外的環(huán)境，足不出戶就可以反復瀏覽，極大地提高了用戶的真實感受，為房產(chǎn)公司、住房者、購房者搭建了一個良好的交流平臺，實現(xiàn)了小區(qū)的數(shù)字化建設和管理。

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