基于X3D的小區虛擬現實系統的實現

楊洋

摘 要：X3D技術是最新研發的并取得了廣泛應用的一款新型設計技術，該項技術在現有的互聯網技術的水平之上，能夠實現圖形更加清晰和有層次感以及立體感的圖形展示，能夠最大限度的體現作品圖像的真實性，同時還兼具了動態的圖形演示功能。正是基于以上這些優勢，目前X3D技術已經廣泛的應用于房地產的宣傳工作之中，本文結合其在房地產宣傳中的應用，具體論述了該項技術在小區虛擬現實系統中的應用，希望可以給相關的技術人員和管理人員必要的參考和借鑒，促使其不斷的完善起來，更好的應用于未來的社會各個領域中去。

關鍵詞：X3D技術；小區虛擬現實系統；房地產；宣傳

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A

近年來，互聯網技術在強大的社會需求的影響下，正在如火如荼的發展著。互聯網額應用范圍在逐漸的拓寬，互諒網技術在不斷的完善，而本文將要介紹的X3D技術就是互聯網技術中一個精華和典范。該項技術在傳統的圖形編輯基礎上，結合了三維立體效果的概念，它融合了以往一些圖形制作技術的優勢，并將這些優勢進行了整合，因此，它的使用技能更加的完善。無論是信息數據的傳輸速度還是計算能力，都是空前的。利用該項技術能夠實現一些虛擬的編制，同時利用這一技術實現的圖形虛擬更加的真實，有一定的視覺沖擊效果，更能夠吸引人們的眼球。

一、X3D技術在小區虛擬現實系統中的應用分析

為了更好的說明X3D技術在小屋虛擬現實系統中的實際應用能力和應用水平，我們進行了一個實際案例的分析，以某一個具體的小區虛擬現實系統為基本的藍圖，詳細而具體的研究了在該技術的使用過程中，圖形的構建模型是如何建立和創造起來的，相關的場景是如何設計和進行調整的、場景內部的切換時如何完成的以及數據庫的建立以及數據庫的具體使用，當然對于這項技術的研究，我們還不能夠僅僅停留在技術層面，畢竟任何一項科學技術的完成其最核心的的還在于創新，因此，我們也關注了這一過程中創新思維和創新想法的融合，希望能夠取得一定的反響。為了更加清晰的論述上面的問題，我們將此次活動的具體研究內容，進行了歸類和分析，具體包括以下幾個方面：

（1）具體詳細的分析了X3D技術的工作原理，以及它在實際應用中的主要表現形式和現在的使用基本情況。

（2）利用X3D技術如何構造一個小區虛擬的現實系統中的三維立體場景，以及在構成三維立體場景的過程中所使用的基本方式。

（3）構建小區虛擬現實系統的過程中如何應對技術上的難點，以及X3D技術中一些比較難以處理的交互功能。

（4）未來X3D技術的研究方向，以及發展的潛力。

二、X3D技術使用中主要的技術手段

利用X3D技術構建小區虛擬的現實系統，與傳統的模型構建有些不同，它需要按照以下幾個步驟來完成：首先，以計算機為基本的應用媒介，利用X3D技術中的建模應用程序，根據某個小區的相關數據值，進行程序的編訂，最終建立起該小區的主要模型；其次，將已經構建好的模型，與實際的建設現狀做對比，并結合需要重點突出強調的數據，利用X3D技術中原有的剪輯功能，對建模過程中沒有處理好的地方進行重新的編輯和處理，以達到進一步優化的效果。在條件允許的情況下，可以進行幾個不同的模型構建，因為編輯人員的能力存在差異，同時使用的編輯技術在具體的操作中也有細微的差異，所以，構建出的模型難免會存在差異，此時可以進行最優化選擇，也可以進行優勢的借鑒。

三、小區模型的建立

樓房模型的建立：

在一個小區中，最主要最核心的物體就是高而大的樓盤，而一些開發商進行宣傳的目的就是介紹樓盤，進而使用戶滿意，實現銷售樓盤的最終目的，所以，樓房模型的建立是整個小區虛擬現實系統中的一個關鍵。只有這個主體制作成功了，整個小區的構建才能算是成功的。

（1） 進行廣泛而真實的數據庫數據收集

小區模擬的過程中肯定要凸現樓房的核心地位和重要性，但是如果過分的夸大現有的樓房，那么消費者在購買之后發現虛擬的系統與現實系統存在很大差異，那么就會導致矛盾糾紛，這對于開發商來說是最不愿意看見的，也是最不希望發生的，因此，為了避免這種狀況的發生，就需要廣泛的收集相關的數據信息，使得構建好的虛擬模型基本上與實際情況相互符合，在此基礎上再進行后期的制作和分析，以提升整體的視覺效果，吸引用戶的眼球。要想獲得最客觀最可靠的數據，就必須進行實地考察，在實地考察的過程中，可以重點拍攝一些小區臨近區域或者是在小區的俯視圖中可以顯現出來的標志性建筑物，對其進行高精準度的圖片拍攝。同時還要獲取這些標志性建筑的一些基本數據，比如該建筑的高度到底是多少，構建的年代是什么時候，建造的外形有哪些獨特的意義和象征性等等，然后將這些數據進行備份和存檔，用以備用數據。這些數據都是在建立小區虛擬現實系統中可以用到的，或者是整個模型的參照物，因此它的數據的精準性直接關系到虛擬系統的科學性。

（2）交通層模型的建立

交通也是一個小區的重要構成因素，許多用戶再買房的過程中更為擔心交通的情況，一個便捷的交通既能夠方便父母上下班，同時也能夠方便孩子上下學。因此，交通曾得模擬也是十分重要的，同時，交通的模擬要簡單清晰，用戶可以根據直觀的觀察，再最短的時間內獲取最有有效地信息。由于這是一個相對而言比較簡單的構圖模式，所以可以直接應用程序中的簡單幾何圖形，再通過適當的延長和拉伸以及比較剪輯，即可呈現出比較直觀的交通模型。對于人行道的標注也要清晰可見。總之，對于交通的模擬可能是小區虛擬現實系統中一個比較簡單的操作環節了，正是因為它極為簡單，所以一些構圖的工程師通常會忽略了它，希望以后的構圖設計人員能夠對其重視起來，畢竟人們的工作和學習以及日常生活都離不開交通。

（3）植被層模型的構建

對于樹木層的構建，依據多地區樹木在形態種類方面的差異，可以有多種建模方式方法，考慮計算機中顯示的精細程度、計算機軟硬件及網絡延遲方面的影響，可以將樹木層的構建分為六類方法：簡單型體造型、復雜型體造型、單面片造型、十字造型法、干葉分離法、廣告牌技術等。

對于細節化程度要求較低的樹木，可以采用簡單型體造型來表現植物，如圓柱（Cylinder）、圓錐（Cone）、甚至球體（Sphere）都可以用來表現樹，這些簡單造型可以很好的解決顯卡顯示帶來的延遲，前端顯示比較流暢。

（4）場景優化設計

優化設計主要是將制作的模型全部導出為*.wrl格式的文件，之后使用InLine節點將模型連接到一個文檔中，再設置場景、燈光、視點、動畫等信息，以增加小區的真實效果。

①天空、地面和燈光設置

一個藍藍的天空給人以健康舒適的感覺，因此在進行小區虛擬現實系統的構建過程中，對于天空的虛擬設計也是十分重要的，尤其是近年來我們國家的環境污染愈來愈嚴重，一些地區經常會出現長時間的霧霾現象，在這樣的社會背景之下，人們對于環境和天空的關注度iu更加高了，因此，在設計天空時需要尤為擔心，可以利用X3D技術中的已經設計好的Background節點。夜景也是小區的一個重要構成部分，尤其對于青年人來說，一個優美的夜景是吸引他們的一個因素，而夜景的設計主要需要燈光設計來襯托，關于燈光的設計在X3D技術中也有相應的數據庫，可以根據不同的代碼選擇不同的燈光形式和不同的燈光顏色。

②動畫和視點設置

在三維漫游功能設計中，采用X3D中的攝像機（Camera Viewpoint）節點、時間傳感器節點（Time Sensor）、位置插補器節點（Position Interpolator）、朝向插補器節點（Orientation Interpolator）以及控制時間傳感器的腳本程序完成。攝像機控制視野的角度及視界圍；時間傳感器控制漫游的速度與時長、漫游的起始與結束的時間；位置插補器控制虛擬場景中漫游位置，在系統中設定幾個漫游路線的拐點來控制場景漫游的位置變化，位置插補器節點（Position Interpolator）通過設定Position Interpolator下的Key Value來定位漫游路線中的位置三維坐標（X，Y，Z），通過Key來設定設定變化的線性時間間隔；朝向插補器節點是用來控制虛擬場景中的漫游攝像機的朝向問題的。

③自由導航設置

自由導航設置主要是鍵盤中的上下左右鍵操作系統，進行前后行進操作， navigation視點導航節點可以提供有關瀏覽者如何在X3D虛擬世界里導航的信息，可以使用移動、行走、飛行等類型進行瀏覽，并且提供了一個虛擬現實的替身的信息，使用該替身可在虛擬現實世界空間里遨游馳。

結語

綜上所述，對于小區虛擬現實系統的實現，X3D技術無疑是最適合不過的，利用這一技術能夠使得小區虛擬現實系統的場景設計更加逼真，植被設計更加有立體感和視覺沖擊，能夠更好的吸引大眾的眼球。近年來我們國家的房地產事業正在蓬勃發展，方興未艾，一些房地長開發商需要憑借大量的廣告宣傳來進行樓盤的銷售，此時，進行小區虛擬現實系統的制作尤為關鍵，而高質量的小區虛擬現實系統更是房地產開發商提升自身競爭實力，最大限度吸引客戶的一個有效手段。雖然在現階段X3D技術的應用已經相對而言比較完善了，但是仍有一些盲點需要進行深入的探討，畢竟科學技術的研究是永無止境的，因此，希望更多的科研人員參與進來，共同促進X3D技術的完善和發展。

參考文獻

[1] http：//www.cin.gov.cn/ude/53103.htm.數字城市將帶給我們什么[Z].