數字小區漫游系統的設計與實現

馬存紅+許婷婷+付士洋+沈詩強

摘 要：為了實現小區的數字化管理，并對小區的室內外場景進行虛擬建模。應用ASP技術實現了小區的動態網站，利用虛擬現實技術及場景建模技術實現了小區漫游系統。并根據實際加入了碰撞檢測算法。該小區動態網站可實現小區的數字化管理。經試驗，數字漫游系統可以作為智能小區數字化管理的一部分，從而極大地增強了用戶體驗。

關鍵詞：數字小區;虛擬漫游;路徑導航;動態網站

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，國內大部分房地產公司主要是以沙盤或者網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，對在建小區的實際環境無法進行直觀的感受。虛擬現實技術是利用電腦模擬產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”小區作為對象，利用虛擬現實技術及場景建模技術，對小區的室內外場景進行虛擬建模，在網絡平臺上實現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”數字小區。

1 ?系統總體功能

1.1 ?虛擬漫游功能

系統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的室內外環境。同時，提供了游覽速度可調節的步行、車行等不同方式，在小區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 ?小區數字化管理

小區構建好后，實現了小區的動態網站。該網站不僅可以進行虛擬漫游，還可以進行數字化物業管理，實現了水電費查詢、停車位查詢、設備報修、網上投訴建議等功能，真正實現了小區的數字化建設，并能滿足用戶對小區的數字化管理需求。

2 ?系統具體實現

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

2.1 ?3Dmax基礎建模

在創立基礎模型的過程中，主要采用了3Ddsmax功能的創建和修改按鈕。創建按鈕下的幾何體按鈕主要用于創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實。最常用的是標準材質、建筑材質、混合材質。例如，小區室外環境的樹、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、泛光燈等來調節整個小區或者室內燈光，以便使其更加接近現實。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，使其對小區的區域位置、居住環境、樓盤特色、社區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、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，根據設計好的固定路線，來展示整個室內環境以及擺設。③客廳視角：此部分主要是根據定點相機的功能，來展示客廳的靜態全景，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境以及家居物品的擺設。⑦錄制動畫：如果客戶在瀏覽時發現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、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環境，還巧妙的運用動畫相機向客戶提供了整個小區的鳥瞰動畫展示，方便客戶深刻了解“陶然居”數字小區。

（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，不僅使整個數字小區的社區景觀、居住環境更加豐富多彩，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：功能主要是根據開發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域的環境以及公共設施等，例如，環游動畫等。

（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自己的需要隨意調節。

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 ?數字小區網站

一個完備的數字化小區不僅能實現漫游功能，還能提供給用戶數字化的管理，基于此設計實現了數字小區網站。動態網站主要實現了樓盤信息、小區動態、小區的物業管理、停車位管理等功能。網站實現如圖3所示。

圖3 ?“陶然居”數字小區網站

3 ?結 ?語

本系統所漫游的場景主體是在建的“陶然居”小區，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、小區室外的環境，足不出戶就可以反復瀏覽，極大地提高了用戶的真實感受，為房產公司、住房者、購房者搭建了一個良好的交流平臺，實現了小區的數字化建設和管理。

參考文獻

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