产品虚拟展示范文

产品虚拟展示范文（精选10篇）

产品虚拟展示 第1篇

随着虚拟现实技术的发展,虚拟拆卸与装配技术成为未来产品设计与展示的必然趋势。该技术的发展和应用将为产品装配集成化和智能化发展,以及产品的宣传与推广创造条件,有利于企业提高产品质量,缩短产品开发周期,降低产品的生产与宣传推广成本。目前该技术已在波音飞机公司、通用汽车公司、徐工集团、东风汽车公司等国内外大型产品制造企业得到了越来越多的应用,有力地促进、推动了该项技术的发展。在研究方面,包括美国华盛顿州立大学[1]、英国Heriot-Watt大学[2]、清华大学[3]、北京航空航天大学[4]、浙江大学[5]等在内的国内外许多研究机构,已经对虚拟拆装及相关技术开展了广泛深入的研究开发工作,并取得了丰硕成果。

本文针对Pro/Engineer软件提供的虚拟装配与展示功能较弱、真实感不强问题,基于Pro/Engineer软件的二次开发技术和开源三维图形开发引擎OSG(Open Sence Graph),设计了具有真实感的产品虚拟拆装展示系统。

1 系统框架

根据虚拟拆装展示系统的功能和需求,将该系统分为三个部分:主控子系统、模型信息提取子系统以及场景管理与渲染子系统,如图1所示。

其中模型信息提取子系统实现对由Pro/Engineer系统创建的CAD模型的转换和信息提取;主控子系统负责创建虚拟装配信息模型,实现信息的输入输出控制;场景管理与渲染子系统进行场景控制、场景绘制和场景绘制。系统启动后,主控子系统中主线程首先读取从CAD模型中获得的各种信息(以文件形式存储)创建装配信息模型;场景管理与渲染子系统从装配信息模型中读取各种信息,创建场景图,实现场景的绘制与交互控制。

2 功能模块设计

虚拟拆装展示系统的功能模块结构包括装配信息获取、虚拟装配信息模型管理、虚拟场景管理以及产品展示设计四个部分,如图2所示。装配信息获取模块通过二次开发提取零件模型和产品装配模型中的相关几何与拓扑信息、产品属性信息、约束信息等[6,7],并通过Pro/Engineer提供的模型格式转换工具,把CAD模型转换为正确的三角网格模型并实现模型信息的按格式写文本文件功能,该模块是独立部分,仅作为装配信息提取的辅助工具,不与该系统集成在一起,下面详细介绍其他模块功能。

2.1 虚拟装配信息模型管理模块

虚拟装配信息模型管理模块实现对模型属性、模型约束和模型虚拟装配序列、装配路径等信息的管理和操作功能,提供数据的读入读出接口,实现虚拟装配环境中数据的读入和输出。装配信息模型中最主要的是模型装配信息数据库,该数据库主要包括模型表、模型约束信息表、模型拆装规划表等,其中模型表中存储了模型的名称、ID号、位姿矩阵等信息,对象的ID中应包含对象的类型(装配体、零件)信息,每个模型对应一个唯一的ID号。模型约束信息表存储了模型的约束信息,不同的约束类型其约束信息的形式和含义都不同。模型拆装规划表存储了模型拆装序列和路径。

2.2 虚拟场景管理模块

虚拟场景模块负责创建、管理和绘制虚拟场景;实现虚拟装配模型高效的可视化管理与操作;提供方便合理的人机交互与控制界面。该模块分为两个部分:装配树管理和场景图管理。装配树管理模块实现装配树的创建、虚拟装配模型的分层管理与控制显示,并提供对装配树的编辑与更新功能。装配树是依据模型的拓扑结构及约束信息建立起来的,模型的装配节点在装配树中表现为父节点,零件节点则表现为子节点。场景图管理模块从虚拟装配信息模型中读取模型数据,创建虚拟环境场景图,管理虚拟场景;实现模型数据的内外存动态调度和显示优化,并实现虚拟装配过程的实时绘制。

2.3 产品展示设计模块

产品展示设计功能模块实现模型拆卸序列规划、模型拆卸方向计算与记录、模型自动拆卸展示与模型自动装配展示,具体为:实现零件拆装顺序编辑和实现零件拆装方向计算、显示以及记录功能;将模型的ID号以及拆卸的方向计入模型拆装规划表,模型自动拆装时,通过读取规划表中的内容实现模型的自动拆卸展示和自动装配展示。

3 关键技术

3.1 内存管理与场景优化

虚拟拆装展示系统需要把逼真、流畅、实时的画面展现给用户,因而合理的数据存储技术与动态的调度方法对于实现三维实时可视化尤为关键[8]。对于普通的机械模型而言,其几何体顶点数量十分庞大,普通配置的计算机对其进行渲染很难达到理想效果甚至无法正常运行。因此在设计虚拟拆装系统时,本系统模型读入内存采取按需读入的方法,即用户根据需要调入模型的某个子装配体或某些零件。考虑到机械模型中有若干完全相同的零件这一特点,因此仅将一个零件模型节点读入内存,其余相同零件节点采取引用该节点的方法,有效节约了系统的内存。此外,本系统在设计之初增加了模型简化的功能,可根据需求自由设定简化比例以满足相应的展示需求。在进行模型的绘制时,采用隐藏面剔除法,减少向内存中读取的数据量,有效提高了系统的渲染效率。

3.2 模型拆卸序列与可拆卸方向导航

拆卸规划是实现虚拟拆装展示系统的关键技术,包括拆卸序列规划和拆卸路径规划。一个装配体的拆卸过程只对构成该装配体的下一层零件或子装配体实现。模型拆卸导航时,首先计算并找出当前可拆卸零件,按照拆卸顺序把拆卸过程、零件的拆装方向存入模型拆装规划表,详细算法过程如下:

①从模型表中找出所有“尚未被拆卸”的当前装配体的下一层零件或子装配体。

②对于上一步找出的每一个零件或子装配体,查找所有处于“有效”状态的约束信息,如果该零件或子装配体及其构成零件只包含被约束对象,不包含约束对象则该零件或子装配体是候选的可拆卸模型。

③选择一个可拆卸模型,根据其被约束情况计算出它的拆卸方向集合,选择一个拆卸方向,并根据选定的拆卸方向旋转摄像机,以良好的视角演示其动态拆卸过程。

④更新模型表和约束信息表,当模型表中当前装配体的“尚未被拆卸”模型集合为空时,算法结束。

在上述过程中,零件的可拆卸方向是根据附加于零件或子装配体上的装配约束信息计算得来的,不同装配约束类型在基本装配方向上对装配件的约束不同。结合基本的拆卸方向,零件的装配约束一方面可以描述成在拆卸过程中约束零件在某个或某些拆卸方向上限制被约束零件的拆卸,另一方面也可以描述成约束零件在某个或某些拆卸方向上为被约束零件的拆卸提供导向作用。因此可通过零件与装配体间的装配约束条件和几何数据推理得到零部件的可拆卸方向。零件可拆卸方向自动判断的具体步骤如下:

Step1:给定零件P以及它所有的装配约束关系集合。

Step2:如果零件P既不存在对装配模型中其他零件的主动约束关系,也不存在相对于装配模型中其他零件的被动约束关系,则以装配坐标系的3个坐标轴的6个轴向建立零件P的候选可拆卸方向集D,转Step4;否则,转Step3。

Step3:依次取零件P装配约束关系集中的一个约束R,根据R推断出对应的可拆卸方向M,将M压入零件P的候选可拆卸方向集D。

Step4:对于零件P的可拆卸方向候选集D中的每个候选可拆卸方向M,对零件P沿M做碰撞检测,如果零件P与装配模型中的其他零件发生碰撞,则从可拆卸方向候选集D中删除候选可拆卸方向M。重复该步骤,直至D中所有候选可拆卸方向全部完成了碰撞检测,此时可拆卸方向候选集D中剩余的方向即为零件P的可拆卸方向集,算法结束。

4 系统实现与测试

本系统采用Visual C++2010开发工具,结合开源三维图形开发引擎OSG、MFC框架类以及Access数据库,采用面向对象的思想以及多线程程序设计模式,对系统各功能模块进行设计。下面利用某企业提供的机车模型中的“轮对”对该系统进行分析和验证。图3是系统测试结果展示,其中图3(a)是模型载入该虚拟拆装展示系统中,在模型查看模式下选中装配树,对应模型黄色高亮显示,还可通过操控装配树中的复选框实现模型的显示与隐藏,如图3(b)所示;图3(c)是模型拆卸导航过程,首先,系统给出当前可拆模型并红色高亮显示,通过鼠标双击选中要拆卸零件,以如图3(d)所示的“齿轮”拆卸,系统以箭头的方式给出建议拆卸方向,选定箭头指示方向后零件沿该方向运动,如图3(e);图3(f)是模型的自动拆卸展示过程,模型自动旋转一定角度,方便使用者观察拆卸过程,自动装配是自动拆卸的逆过程,因此其工作原理和自动拆卸相同。

以上测试结果表明该虚拟拆装系统可顺利完成各模块任务,并验证了模型可拆卸方向自动判断的可行性和正确性,满足系统设计需求。

5 结束语

机械产品虚拟拆装展示技术是虚拟现实技术在机械制造领域的重要应用。本文所设计的系统实现了与Pro/Engineer软件的集成,针对采用Pro/Engineer软件设计的产品数字化装配模型,利用Pro/Engineer软件实现模型格式的转换,并利用其提供的二次开发接口提取装配信息,在此基础上,在虚拟现实环境中建立了虚拟装配信息模型,实现了产品装配模型的导入、模型装配树的构建、拆卸规划设计、自动拆装展示,以及方便的人机交互控制功能。所设计完成的系统已成功应用到机车零部件的拆装展示中,较好地满足了产品虚拟拆装展示的需求,提高了机械产品设计的效率,也为培训产品维修人员提供了便利。

参考文献

[1]Sankar Jayaram,Uma Jayaram,Yong Wang,et al.VADE:A Virtual Assembly Design Environment[J].IEEE Computer Graphics and Applications(S0272-1716),1999,19(6):44-50.

[2]Ritchie J M,Dewar R G,Simmons J E L.The generation and practicaluse of plans for manual assembly using immersive virtual reality[J].Proc Inst Mech Engrs Part B(S0954-4054),1999,23(6):461-474.

[3]肖田元.虚拟制造[M].北京:清华大学出版社,2004:442-447.

[4]赵罡,王超,侯文君,等.复杂产品虚拟装配系统的人机交互技术[J].北京航空航天大学学报,2009(2):137-141.

[5]万华根.基于虚拟现实的CAD技术研究[D].杭州:浙江大学,1999.

[6]夏平均,陈鹏,姚英学,等.层次约束结构的虚拟装配建模技术[J].哈尔滨工业大学学报,2009(7):40-45.

[7]刘振宇,谭建荣,张树有.面向虚拟装配的产品层次信息表达研究[J].计算机辅助设计与图形学学报,2001(3):223-228.

产品虚拟展示 第2篇

7月29日，索尼在playstation发布会现场展示了Morpheus虚拟现实头盔，这款头盔将在2016年正式上市，届时将会有不少支持虚拟现实显示的游戏同步上市，玩家从坐在电视机前面玩游戏，到变成戴上头盔，进入游戏画面之中玩游戏的日子，越来越近了。索尼表示，它不会限制Morpheus虚拟现实头盔游戏的风格和类型，而且目前正在跟进大约30款Morpheus专用游戏开发进度。这些游戏包括益智游戏、休闲游戏、第一人称探索游戏和网络游戏等等。

用3D打印零件DIY一个台灯

能DIY一个属于自己的台灯的时候，为什么还要选择商场里摆的货色呢？波兰UAU Project公司的小伙伴就认为每个人都可以自己动手，他们希望自己的“SMF.01”灯能够帮助大家做到这一点。这个落地灯是UAU自组装家具产品线的第一款产品，它由3D打印的灯罩和连接器组成。UAU在网站上写道：“我们的主旨是让它尽可能的便宜。”大致的组装过程是这样的：下载3D文件，打印13个零件，把它们组装起来。没有什么复杂的组装过程，钉子锤子更是不需要。更棒的是当你搬家的时候所有零件都可以拆开。在个性化方面，创作自己的配色就像在木头上画画一样简单，在打印时用上不同颜色就好了。

悟空指静脉识别鼠标帮你保住隐私

据统计，我们每人平均拥有26个账号、6.5个密码，每天使用密码登录 8 次，96% 的用户常常会忘记或者混淆密码。如果你觉得 iPhone 的指纹解锁、指纹支付、指纹登录很方便的话，那么鼠标也可以做到了，不过是通过手指静脉识别。CEIN悟空指静脉识别鼠标根据人手指静脉的生物特征，可以准确辨别出主人，在登录邮箱、网购支付等各种需要密码登录的时候，只需要 0.2 秒，就可以识别出主人顺利登录了，你也无须担心密码忘记或者混淆了，而且自己的隐私也更有保障。用这样的鼠标，网购秒杀、抢票什么的太给力了。

O’boil ：让你不再受厨房的伤

产品虚拟展示 第3篇

关键词：虚拟实现,Unity3D,产品虚拟展示,交互平台

1 背景分析

工业产品虚拟展示系统是在工业产品设计阶段,将各种不同产品设计软件(如3D S MAX、Pro/E、UG NX等)所产生的工业产品三维模型,通过数据转换成虚拟展示的场景主体模型,再通过模型识别和Lod高阶渲染等技术,实现工业产品三维模型的在线虚拟展示[1]。

对企业和电子商务来说,工业产品虚拟展示以三维的表现形式,能够全方位的展现一个物体,具有二维平面图象不可比拟的优势。企业将他们的产品发布成网上三维的形式,能够展现出产品外形的方方面面,并可以通过互动操作,演示产品的功能特性和使用操作,充分利用互联网高速迅捷的传播优势来推广公司的产品。尤其在网上电子商务方面,将销售产品做成在线三维的形式展示,顾客通过对之进行观察和操作能够对产品有更加全面的认识了解,决定购买的几率必将大幅增加,为销售者带来更多的利润[2]。

目前,网络产品虚拟展示技术正处在发展阶段,互联网上已经出现了不少虚拟系统,下面简要介绍国内外的应用于虚拟展示的Unity技术。

Unity3D是一个多平台的游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎,具有更优越的效果和更高的扩展空间。Unity对DirectX和OpenGL拥有高度优化的图形渲染管道。Unity支持所有主要文件格式,并能和大部分相关应用程序协同工作。低端硬件亦可流畅运行广阔复杂的场景。Unity内置的NVIDIA、PhysX物理引擎带能够带来逼真的互动感觉,实时三维图形混合音频流、视频流。Unity提供了具有柔和阴影与烘焙lightmaps的高度完善的光影渲染系统。

Unity3D引擎具备开发过程技术要求高,高级渲染效果和用户定制支持远远高于其它的优势,非常适合产品虚拟展示在交互访问和逼真表现的需求。

2 基于Unity3D的虚拟展示系统

基于Unity3D的虚拟展示系统包括系统组织结构和系统工作流程两个方面。系统组织结构包括系统的模块划分,功能职责等;系统工作流程则是通过一个产品的展示,描述从3D模型的设计、制作、导入网站、后台添加信息等直到最终在网页上展示出来的全过程。

2.1 系统组织关系

整个虚拟展示系统大致可分为网页部分和Unity3D展示部分,其中网页系统负责用户在浏览器上的各种操作和管理,而Uni ty3D展示部分则是利用Unity3D引擎,开发一个接口统一的展示框架,实现工业产品的交互式虚拟展示。

2.1.1 网页系统

网页系统主要分为权限管理模块、3D模型文件管理模块、展示模块、企业管理模块、产品管理模块和新闻模块。网页系统中新闻模块与其它模块关系不大,主要功能是把管理员在后台更新的新闻内容展示在新闻区;权限管理模块主要负责各个用户的定位,目前用户主要分为管理员、企业用户、普通注册用户和游客四个用户组;3D模型管理模块负责管理企业用户和管理员上传的展示模型文件,安排这些文件的位置并可以根据其必要信息找到它们;展示模块和Unity3D展示框架对接,当用户通过浏览器浏览某个展示产品的时候,展示模块从3D模型管理模块获取相对应的模型文件路径并将其传达给Unity3D展示框架,这样Unity3D展示框架便会加载模型文件并将其展示给用户;企业管理模块用于维护企业用户的信息,包括企业名称、账号、简介等信息,以及管理新企业的进驻和退出,企业信息修改等;产品管理模块负责管理各个企业的产品信息,包括新增产品、下线产品、产品信息修改等,另外还包含产品展示模型的上传和修改,此模块会与3D模型管理模块协同完成相关功能。

2.1.2 Unity3D展示模块

Unity3D展示模块是用Unity3D引擎开发的一个能够实现动态加载和现实3D模型的Web Player应用。通过安装很小的Unity3D插件,实现在各个主流浏览器上运行这个Web Player应用来加载产品模型展示,例如Explorer,Firefox,Safari等。该展示模块能够通过用户交互按钮,控制灯光、声音、基础动作、自定义动作和摄像机等,动态加载任意模型资源并予以展示的一个展示框架。

将模型放在Unity3D中展示,首先要借助于工业设计格式转换插件完成模型的最后处理。在格式转换插件中,用户可以添加对模型的各种描述信息,包括模型基本信息和动作信息。模型基本信息包括公司名称,公司网址,展示产品尺寸和自定义信息,其中自定义信息的数量限制为20个,所有模型基本信息可以跟随工业产品模型一起发布到网络,用户在浏览工业产品模型的时候,能够同时获得模型的基本信息;动作信息部分包括从3DS MAX等导出的动作信息,这里的动作信息是广义的动作,不仅包括了模型动画,还包括更改颜色,显示/隐藏物体等“动作”。

用户交互浏览动作主要可以通过两种方式:点击按钮浏览动作和点击模型浏览动作。交互式浏览展示能够带来更好的产品展示效果[3]。

点击按钮浏览动作的方式是最简单的浏览方式。在Unity3D格式转换插件中制作也比较方便,只要在该动作对应的栏目输入该动作的动作名并设置相应的动作示意图片即可。用户浏览的时候,可在展示窗口下方看见带有动作示意图片和动作名称的按钮,用户点击该按钮,展示模型即可做出响应的动作。

点击模型浏览动作的方式是最直观的浏览方式。制作时,先要在Unity的Scene场景中选择一个物体,在该物体上设置碰撞体,这样在浏览窗口中,点击该设置后的物体,浏览窗口就会产生一个事件。在Unity3D格式转换插件中,将该物体添加到响应的动作栏目中,即可把该物体和响应的动作对应起来,这样,在浏览窗口中,点击该物体,就可以做出响应的动作。

在使用Unity3D格式转换插件设置模型的基本信息和动作信息之后,就可以进行模型导出。Unity3D格式转换插件可以导出展示程序所专用的asset格式。在导出的过程中,除了做导出模型文件,模型基本信息,模型动作信息等操作之外,还会进行压缩处理。由于工业产品展示是通过发布到网络上进行展示,因此使用具有高压缩比的压缩算法显得尤为重要[4]。Unity3D格式转换插件使用的压缩算法是LZMA(Lempe1-Ziv-Markov chain-Algorithm的缩写),LZMA算法是2001年以来得到发展的一个数据压缩算法,它用于7-Zip归档工具中的7z格式。它类似于LZ77的字典编码机制,在一般的情况下压缩率比bzip2为高,用于压缩的字典档案大小可达4GB,7z格式具有比常见的RAR格式更高的压缩比。一般来说,Unity3D格式转换插件使用LZMA算法,可以将一个15M左右大小的模型文件转换为2M以内,完全可以满足网络传输的要求。

2.2 系统工作流程

产品展示系统工作首先要制作展示模型,把要展示的产品制作成数字化的虚拟展品,然后就可以通过网页系统和展示模块呈现给用户了。整体流程如图1所示。

2.2.1 模型的创建

模型的创建可以使用3DS MAX也可以使用Maya等其他主流3D设计软件,也可以使用Pro/E,UGNX等专门的工业设计软件建模,然后转换为Unity3D展示模块可识别的文件。创建模型不是本文阐述的重点,在这里不再详述。其中自定义动作是通过模型的特定位置传感而播放模型文件中的指定动作,比如打开车门,电子设备拆分成零件等。这些动作是在制作3D模型过程中实现的,没有任何局限,这样就能够达到更好的交互效果,从而提升展示效果。

2.2.2 上传到网页系统

将建好的模型文件上传到网站,需要指定的企业用户或者管理员身份实施。上传同时添加此展品的文字信息描述。这样,其它用户在浏览这个展示产品时,网页系统会将此展品的模型文件以参数形式传给Unity3D展示模块。

2.2.3 用户浏览及交互

Unity3D展示模块展示时,用户通过展示模块的界面控制基础动作,获取全方的浏览观赏,并通过交互性高级动作更深入的了解展示产品的信息

2.3 实验结果

从展示效果来看,该系统可以高度再现展品的三维信息,方便的交互设计更容易让人有身临其境的感觉。如图2所示是一款工业产品实物与展示效果的对比。

该产品的虚拟展示经过优化和调整,即使是在实时渲染3D场景的情况下,系统对CPU、显卡、内存等系统资源的占用都可保持在较低的水平稳定工作。

3 结语

Unity3D技术建立的产品物体模型文件小,3D真实交互、跨平台运用,能够完整地呈现企业产品的外型及功能。利用Unity3D技术以视觉的方式呈现不同的事件和功能的互动性。Unity3D引擎的特性使得它能支持更大的场景,更多的展示物件,更炫的展示效果。

随着互联网电子商务的发展,以及客户对产品选择的要求提高。促使制造业企业为客户提供一个从不同角度浏览产品,交互地对产品细部进行展示,全面了解新产品的产品虚拟展示系统,Unity3D工业产品展示系统能够满足新时代工业产品展示的需求,对产品的开发和市场适应力具有重要作用,将会成为未来虚拟展示的主要技术手段之一。

参考文献

[1]曾建超,俞志和.虚拟现实的技术及其应用.清华大学出版社,1996.3.

[2]李乐山.工业设计心理学.高等教育出版社,2004.1.

[3]王金龙.三维网格模型压缩算法研究.西安电子科技大学.2008.12.

产品虚拟展示 第4篇

关键词：上海自然博物馆；展示空间；虚拟空间

自然博物馆是以收藏、制作和陈列天文、地质、植物、动物、古生物和人类等方面具有历史意义的标本，供科学研究和文化教育的机构。一直以来，上海自然博物馆因其拥有百年以上的收藏历史而显得弥足珍贵。因发展等方面的原因，2015年4月19日新上海自然博物馆正式对外开放。新自然博物馆位于静安雕塑公园地块内，其建筑形态的设计灵感于绿螺的壳体形式，秉承“以人为本，师法自然”的设计理念。上海自然博物馆的展示将以“自然·人·和谐”为主题，着重表现生命与环境、人类与自然的关系，以“保存过去、定义现在、教育未来”为价值观。本文重点分析新上海自然博物馆的展示空间和虚拟延伸空间的优点，以期能为之后的博物馆空间设计起到启示作用。

1 新上海自然博物馆展示空间分析

博物馆教育是普及科学文化知识的重要途径。对普通大众来说，博物馆作为公共设施的社会功能在于传播知识，教育大众。为此，新自博馆重点突出科普教育功能：科普教育将是核心功能，是最终目的。新自博馆通过“演化的乐章”“生命的画卷”“文明的史诗”三大主线来展示主题和陈列展品。在此基础上，又有分为起源之谜、生命长河、演化之道、大地探珍、缤纷生命、生态万象、生存智慧、人地之缘、上海故事、未来之路等10个常设展区及临展厅、4D影院、探索中心等配套功能区域。博物馆还为不同参观者规划了不同的参观路线，如亲子家庭、小学生、中学生以及无障碍。即使在一个展区也规划出针对不同年龄段参观者适合的学习项目，最大程度上的实现与发展其科普教育职能。

然而要打造出作为一座有着优秀教育功能的现代化博物馆就不能忽略场馆内展示空间的重要性。从展示的角度来说，展示空间设计的目的并不是展示本身，而是通过设计，运用空间规划、平面布置、灯光控制、色彩配置等手段，营造一个富有艺术感染性和艺术教育性的展示空间。并且通过合理的、有创意的手段，有目的性的，有计划性的，合乎逻辑地向参观者展示内容。展示空间的设计实际上是对特定空间的规划和设计。新上海自博馆的室内展示设计在重点突出教育功能时兼顾展览的艺术性与完整性。可以说是近代博物馆展示空间的典范之作。在继承前人经验和文化遗产的同时，发展出了更适合当前现状的理念与形式，在教育宗旨、展示理念、展示主题、展示内容、展示形式等各方面进行了更多现代化的探索。

1.1 合理的叙事空间设计，形成完整的“故事讲述”形式

英语“叙事”一词源于拉丁文ratio，本意是指行为和具有连续性的体验，人们可以通过叙事“理解”世界，也可以通过叙事“讲诉”世界。在展示空间的运用中，即通过“故事”引导参观者进行体现。在叙事性的空间中，空间作为人们可以接受和感知的信息源，同时也作为叙事者向受述者传递信息的媒介，展示空间的空间形态和结构，都直接影响着叙事情节的构建与效果。利用叙事空间展示的优势在于避免了大百科式的呈现方式，而选择各种重点和素材构成综合的背景，形成不同的节奏和不同的强度层面，使观众沉浸其中，从而获得整体和深层次的感受和记忆。在新馆地下二层的生态万象展区走进非洲主题区，展区模拟展示了非洲旱季白天的六个场景，并且选取了非洲的代表性动物与背景画相结合，弱肉强食的自然野性与生命孕育的脉脉温情同时上演，成功营造了生态环境的真实感。定时的多媒体魔幻秀，通过长约30m、高约6m的LED背景墙和八台投影仪配合播出。在媒体秀的配合，静态的动物仿佛“动”了起来，共同讲述了“非洲的一天”。设计通过营造与主题相应的叙事语境将参观者带入生动的叙事场景中，由不同场景所构筑的意向来渲染非洲的场景氛围，将非洲的生态环境与动物带入博物馆的物质空间中，有效地传递给参观者并且使参观者无意识地改变自己接受信息的被动行为，转变为有兴趣的主动接受，在不断被刺激到的感受和想象中对展示物和展示空间环境产生属于自己的理解和解读，从而产生一种身临其境之感。在观众获得愉悦观感与体验的同时获取相关知识，达到科学教育的效果。

1.2 空间美感的设计，形成适宜传递信息的展示空间

“美学高度”是新馆设计者倾情追求的一个目标。自博馆的根本目的在于向大众展示出自然的雄伟、华美与深邃，激发起人们对于大自然的敬畏与热爱，引导人们树立正确的生态主义自然观，力求由“美”生“爱”由“爱”而“护”。为此，设计者在展示空间与展示成列上充分利用美的形式，将广泛的信息和内容展示在参观者面前。新馆的“缤纷生命”展区的“犄角争锋”利用垂直12m高的的一整木纹地板墙体空间，挂着鹿、牛、羊等各种动物犄角。有秩序的直线排列给参观者秩序感，并且有效的统一整个展示面。同时，设计者注重不同大小犄角的排列组合，中间主要以大犄角为主，边缘由数量多的小犄角呈现包围之势，体现出节奏与韵律。在原本庄重大方稳定的感觉中增加活泼感，表现出特殊的律动美。整体不规则的排列方式，增加了原始粗狂之感，符合狩猎和时代背景风格。值得一提的是，所有的犄角都来自于老馆，但当时展品分散在墙面或展示柜中，并没有引起参观者的注意。此次，新馆的重新展示，利用合理的空间美感设计和艺术化的手段呈现，使展品重新散发出生命力。可见，形式美的规律是人类审美的积淀，符合人们普遍的审美感受。充满美感的展示空间可以引发参观者的兴趣有效地传递科普知识。

1.3 注重空间色彩的运用，形成具有色彩冲击力的展示空间

色彩是最具表现力和感染力的设计元素，是营造展示环境氛围不可缺少的重要表现手段。与传统博物馆强调雅致和淡雅的整体色彩环境不同的是新自博馆在对应不同的展区主题时采用不同色调、色相和色阶的色彩，强调色彩的感染力，利用不同的色彩唤起参观者不同的情感和愉悦感。作为整个自博馆的开篇“起源之谜”概要地回溯了人类探索宇宙和生命起源的过程。整个展区运用了高纯度的蓝色系，无论是背景墙面还是灯光色都采用蓝色。蓝色主要表现出沉稳、理智与神秘的情感趋向，也容易让人联想到海洋、天空、宇宙等形象。这与展区的主题高度吻合，参观者能自然感受到宇宙的神秘与浩瀚。在统一的背景色下的简短白色解说语更能吸引参观者的目光。在内容相对枯燥，没有海量展品的展示空间中，合理运用主题色能达到独特的展示效果，使原本枯燥的纯科学展示内容，散发出吸引力，激起参观者的观展热情。此外，新馆也将色彩大胆运用到了展品本身。位于“缤纷生命”展区的“动物之家”中有一副利用1200只来自世界各地蝴蝶翅膀拼贴而成的蝶翅画。在色彩上，如同万花筒般的大胆使用冷暖色调的对比，有机的协调了暖色调的橙色与冷色调的蓝色，形成了强烈的视觉冲击，使作品生动自然，富有活力。同时，也呼应了展区整体的橙色系背景，成功呈现出展区想要表达的主题——大自然是一个缤纷多彩的生命世界，领悟到生命的珍贵与生命的百态。新馆通过各展区的色彩运用，大胆协调的色彩搭配，展品与展示空间更加协调一致，引导着参观者去思考“自然·人·和谐”，达到了良好的教育效果。

2 新自然博物馆虚拟空间分析

众所周知，现代科技的飞速发展潜移默化地改变了人们生活、工作和学习的方式。同时现代化的进程也深刻影响到博物馆业的发展。然而，发展至今，博物馆对于现代化科技的运用已经不仅仅局限于文物数据的管理上和资料搜索的便利上，更是延伸到了展示空间的数字化以及网络上，甚至出现了与实体博物馆相对应的网络博物馆。技术的进步为博物馆带来了虚拟的延伸空间，使博物馆不再只局限于现实的物质空间中。现实社会中的实体空间与技术所创造出的虚拟空间相互补充，相互呼应，使得博物馆不再只是一个简单的坐标和枯燥的教育场所，而是成为人们休闲生活的一部分和获取知识的简便途径，更加发挥出博物馆的社会功能。事实上，相比于世界知名的自然博物馆，上海自博馆藏品的规模和数量上存在着较大的不足。馆藏现状使博物馆无法通过铺陈出大量出色的标本，“用实物说话”的传播手段依旧遭受着限制。所以，通过利用先进的信息技术和“互联网+”的形式，新馆正在探索在有限的场馆空间内如何向大众传播无限的科学内容，大胆尝试多元的展示形式，融合各种新兴互联网技术来更好地诠释科学的内涵。

2.1 运用新媒介技术，增强真实性

新自博馆利用虚拟实境技术使参观者体验更加真实，在有限的范围引起参观者的观展兴奋。新自博馆在展示内容上试图构建全新的展示教育体系，这就意味着传统、单一、简单的文物陈列已经不能满足新馆的需求。所以，新媒介技术越来越多地被运用在了现代化的展示中，延伸出了虚拟的展示空间，为展示带来新意。甚至成为了博物馆吸引参观者有效的手段。在上海新自然博物馆中，有5个沉浸式剧场——“宇宙大爆炸”“寒武纪生命大爆发”“逃出白垩纪”“沧海桑田”“地球的力量”。这些剧场利用先进的投影和虚拟实景技术，把参观者带进绚丽多姿，虚拟与真实相互交融的三维世界中，得到了参观者的热烈追捧。新馆的虚拟实景技术广受欢迎，根本原因在于，今天人类正处于视像时代，人们的视像认知更加广泛与普遍，这不仅是人类认知能力的延续与深化，同时更是人类认知的本能需要。虚拟实景技术正是符合现代人认知世界的方式。参观者通过荧幕可以跨越物理空间限制，再现当时的情景，从而真正增强了参观者的临场感，更加直观的了解自然的演化过程和自然史上的大事件。例如，在以球状建造的“宇宙大爆炸剧场”，观看者以仰视姿态观赏，随着影片的进程仿佛穿越宇宙，置身在无垠的宇宙中，宇宙诞生的大爆炸就在眼前发生还能静静观赏整个太阳系的形成过程、了解自身只是宇宙中的沧海一粟。虚拟实景技术在博物馆领域的重要性在于，其比空洞抽象的说教形式更具有说服力，能大幅提高博物馆教育的效率性，达到优化参观过程，提高观展质量的目的，是符合大众需求的展示新模式。

2.2 拉近公众与博物馆的距离，创造出新的科学知识传播模式

随着互联网技术的发展，博物馆的传播方式也发生着深刻的变革。在社交媒体等飞速发展的当下，人们接受知识的方式开始倾向于碎片化、直观化，传统的博物馆的传播方式面临巨大的挑战。如同2014年美国博物馆联盟年会的主题“The Innovation Edge”，当下的博物馆需要走出传统的界限，学习“互联网+”表达方式。无疑，自博馆作为以收藏、研究和教育为根本职能的机构，依旧秉承“内容为王”的准则。但是，其价值更在于科学知识是否传递给了大众。如何用信息化的手段去诠释科学，让科学更被大众接受，是自博馆首先思考的问题。所以，新馆在开放的同时，推出了网络官网，官方APP和官方微信，旨在以开放的姿态建设出与公众沟通的桥梁，更好地在虚拟延伸空间向大众传播科学知识。传统博物馆只是通过设在展示空间的图文来传播知识，而通过网络传播的知识却有着倍数级的传播特点。以官方微信为例，使用者不仅能直接通过微信预约门票和馆内相关活动，并且能了解到场馆中各种展览信息，互动分享内容，甚至能找到志同道合的伙伴进行讨论。对于博物馆自身来说，每天都可以通过微信以有趣的形式，向关注者传递正确的科学知识，避免伪科学的传播，博物馆成为了科学的媒介中心。同时，在互联网技术的支持下，新馆的官网提供了虚拟导览服务，只要轻轻按动鼠标，就能“走进”新馆的大门，大大拉近了公众与博物馆的距离。此外，官方APP具有“增强现实”技术，当参观者在展馆现场靠近陈列标本时，即可使用自己的智能手机观赏马门溪龙、风神翼龙的“复活”，领略在移动终端上“动”起来的奇特画面。新媒体技术使得博物馆的空间和时间都得以延伸，虚拟空间的有效使用使公众与博物馆不再受物理空间的限制，博物馆的职能被更好的呈现。

3 结语

如今，新上海自然博物馆因其成功的空间设计，成为了上海热门的旅游场所。但是，作为以科学教育为己任的自然博物馆，不应该仅仅停留在当下，而是应该在现有的基础上，思考如何进一步自我发展，充分利用现有的展示空间和如何有效利用日新月异的新技术，进一步拓展虚拟空间，让科学知识教育真正走进公众的日常生活，以更加开放的姿态与公众交流，成为一座经得起时间考验的优秀现代博物馆。

参考文献：

[1]马继贤.博物馆学通论[M].四川：四川大学出版社，1994.

[2]韩斌.展示设计学[M].哈尔滨：黑龙江美术出版社，1999.

[3]潘政，梁兆正.继承与发展——上海自然博物馆建馆理念的思考[J].中国博物馆，2007（04）：33-38.

[4]宋娴，顾洁燕.上海自然博物馆：促进公众与藏品互动[J].国际博物馆（中文版），2015（Z1）：65-69.

[5]汪铮，陈剑秋.师法自然 回馈自然——上海自然博物馆绿色设计简析[J].新建筑，2010（02）：98-102.

[6]左华.叙事性设计在展示空间中的运用[J].艺术品鉴，2016（03）：27.

[7]魏丽诗.上海自然博物馆陈列艺术的应用与思考[J].科学教育与博物馆，2015（06）：441-445.

[8]钟梅.解析博物馆展览中的多媒体设计[J].首都博物馆论丛，2015（00）：76-84.

[9]阚玉德.展示空间设计理论及其探讨[J].北京建筑工程学院学报，2005（04）：24-27+58.

[10]邹一了.展示设计中新媒介内容的应用探索[J].新媒体研究，2015（16）：34-35.

[11]夏青，陆嘉.浅谈后信息时代下博物馆展陈策划和虚拟空间运用[A].区域博物馆的文化传承与创新——江苏省博物馆学会2013学术年会论文集[C].江苏省博物馆学会，2013：4.

[12]樊丽萍，沈湫莎.行家荐馆，在自然博物馆“享受”科普[N].文汇报，2015-04-18（006）.

[13]樊丽萍.新馆新高度：科学与美学完美结合[N].文汇报，2015-04-18（006）.

[14]宋娴，王小明.让科学更加有趣和流行[N].文汇报，2014-09-02（003）.

虚拟商品三维展示的核心实现 第5篇

虚拟商品三维展示系统, 由服务器端和客户端组成。服务器端由VRML文件、商品的查询、管理和发布构成。客户端包括Web浏览器和VRML浏览器插件两部分。用户通过Web浏览器完成网页中三维商品的查看和操作。在实际开发中, 含有三维模型的V R M L文件往往是通过三维设计软件制作得到。再通过三维软件的导出功能, 将三维模型导出为VRML文件。最后, 编写HTML程序将VRML脚本嵌入网页之中, 实现虚拟商品的发布。

二、虚拟商品的代码处理

1. 用户视点的调整。

打开三维软件导出的VRML文件时, 我们发现眼前一片漆黑或什么都看不到。这是由于用户距虚拟场景中的物体距离太近的缘故, 需要调整观察者的视角。在VRML程序的前面, 添加如下代码可得到解决:

其中, position域的域值用于设置观察视点在VRML场景中的空间位置, 由一个X、Y、Z的三维坐标确定。在此, 我们希望拉远与虚拟场景中商品模型的距离, 则加大Z轴的值。比如, 将Z的默认值由10改为500。

2. 模型材质的创建。

对于导出的VRML文件, 还会出现三维模型的材质纹理丢失的情况。这就需要对虚拟场景中的商品模型的纹理重新进行创建。VRML纹理映射使用A p p e a r a n c e节点的t e x t u r e域或texture Transform域, 对于复杂造型还可使用Texture Coordinate节点进行精确纹理映射, 后者具有纹理坐标系变换功能。

例如, 对于一个三维广告牌模型, 在VRML中为其添加图像纹理如下。

3. 多场景模型的组合。

对于一个复杂的造型, 往往将其分割成多个模型, 再组合而成。即, 建立独立的场景造型文件, 然后用V R M L的内联节点将其融合, 从而简化复杂造型的设计与调试, 便于维护和多人开发。

例如, 某台灯模型由3个场景文件组成, 主场景文件为lamp.wrl, 灯罩场景文件为lamp-chimney.wrl, 灯架场景文件为lamp-support.wrl。

灯罩场景文件关键代码如下:

主架场景文件关键代码如下:

在V R M L浏览器中得到的最终结果如下图所示。

三、虚拟商品的发布

VRML嵌入网页有多种方式。其一, 可以在网页中设置超链接, 其目标即VRML文件。这种情况下, 浏览器会为该VRML文件单独打开一个窗口进行显示。其二, 在网页中利用HTML语言的embeded元素来嵌入VRML文件。例如,

四、结束语

针对虚拟商品三维展示系统设计的实现进行研究。通过VRML实现用户在二维网页中查看三维商品模型。说明了虚拟场景中模型的创建方法, 对导出的VRML所存在的问题进行了处理, 实现了虚拟三维商品在网络上的发布。

参考文献

[1]汪志达叶伟:VRML虚拟现实网页设计[M].北京:清华大学出版社, 2006

[2]赵小雨薛海燕:基于VRML的三维网站设计[J].甘肃科技, 2008, (3)

虚拟实景技术在管道展示中的应用 第6篇

以前,地下管网的隐蔽工程资料由传统的二维CAD图完成,根据要求的起、止点,窨井的坐标和管顶标高等参数控制施工,在复杂环境下,这种施工方法不利于节约材料,增大了返工的几率,土方开挖还会对周围环境设施产生破坏。三维模型可以直观显示管道的地下形态和走向,以及管道和周围设施之间的空间距离,减少人为主观臆断猜想,从而全面、系统地安排施工。

1系统架构

一个完整的虚拟实景开发架构如图1所示,本次应用只使用“建模软件”、“虚拟实景 开发平台”、“虚 拟实景”、“Web浏览器”部分。采用3Dmax建模软件,根据拟装设备材料信息,建立3D模型。在VirtoolsDev中,把开发好的虚拟三维交互系统,通过File菜单/CreateWebPage生成为VMO网页格式的文件,进入三维虚拟系统环境进行浏览操作。安装VirtoolsWebPlayer浏览器,在桌面交互计算机平台上运行VMO文件,网络浏览是通过Html调用VMO文件超链接方式实现的[1]。

2三维建模

2.1创建几何模型

建模主要有以下4个步骤:拆分建筑物单元、构建主体建筑、具体细节的构造和处理、粘贴纹理。在拟安装管线的结构上,分解管道构成管件,建立阀门、法兰、伸缩管等复杂管件库,以方便后续直接调用。管沟内按照管道坐标控制管件走向和高度,放置管件模型到相应位置。管沟外建筑物可采用形体合并建模方法,以地面为参考面,按照位置要求放置相应建筑物。

具体操作应注意以下几个方面:13Dmax制作的所有模型以及材质的命名都应该使用英文字母、数字,而且名字的长度要尽量控制在20个字符以内;23Dmax模型制作完成后要根据建模对象的复杂程度,选择一个或者多个组合导出生成3dm格式模型文件,如阀门是多个异形体的组合;3每个模型导出后在文本中记录其平移坐标。

2.2纹理贴图

建筑物纹理图片直接取自相应建筑物分辨率较高的数码照片,并使用CAD或其它相应软件对纹理图片进行校正,然后再使用PhotoShop进行处理,使之符合贴图要求。将建筑物各表面贴上对应纹理,一个三维模型就建立了。常用金属管道属性设置见表1。

具体操作应注意以下几个方面:1制作3Dmax模型时,材质图片完成后要转换为dds格式,并且使用dds格式的图片做最后的纹理图片;23Dmax模型的材 质图片大小必须是2n,也就是说材质图片的边长必须是16、32、64、128、256、512、1024……;33Dmax模型导出后必须使用3dm-viewer进行查看,检查纹理是否完整,并保证导出正确模型;4导出的3dm格式模型文件要和相对应的纹理图片保存在同一个文件夹内,文件夹命名必须使用英文字母,该文件夹禁止出现子文件夹。

2.3烘焙技术

在建模过程中,如果用面片数量的增加来换取微观细致的表面结构,会增大系 统运行负 荷。3Dmax的RenderingtoTexture渲染到纹 理的模块 功能,即常说的TextureBaking贴图烘焙技术,通过贴图模拟表面纹理几何结构,是一种有效改善三维模型真实性的措施,能够避免在三维模型搭建中用过多的面数来表示每个细节,降低了模型的复杂度[1]。

纹理图越大渲染的效果就越好,烘焙纹理的大小直接影响最终效果。但纹理过大,对计算机的系统资源消耗就大,渲染速度也很慢。因此,在地下管网系统中,需要有计划地进行烘焙设置。对于施工中的新设备、新工艺、新材料,新型管件应优先考虑使用较大纹理尺寸,管材可以适当降低烘焙时的纹理尺寸,这样可节约有限的系统资源,从而获得高效的烘焙效果。

3Virtools重要功能

3.1场景管理

地下管线属于隐蔽工程,展示工程时需要采用视域剪裁、遮挡面剔除等手段,隐藏不需关注的地面信息,如房屋、桥梁、花坛、管沟上方路面等;保留重要节点指示标识,方便快速定位查找;采用桥梁、大型建筑等遮挡指示标识,花坛、房屋等地面建筑,地下管线等分层隐藏按钮。

3.2碰撞检测

虚拟建筑环境实时漫游时,以摄像机作为观测视角。由于摄像机的移动,摄像机和管道可能发生碰撞,为保持环境的真实性,需要及时检测到这些碰撞,并计算相应的碰撞反应,更新绘制结果。为增强虚拟场景的沉浸感和真实感,定义在管沟内自由漫游时,不可穿越管道和沟壁。

在虚拟场景中,两个不规则的运动物体将要发生碰撞时,可以采用球形包围盒检测法来进行检测,当碰撞发生时,采取相应措施以避免碰撞。首先用参数操作GetDistance获取物体Object1和物体Object2的半径之和,用功能模块Test来检测它们之间的距离是否小于两个物体的半径之和;如果小于,则用功能模块ObjectSlider来让它们彼此滑动,从而避免碰撞[2]。

3.3漫游路径

自动漫游是让用户 在设计好 的路线上 观察建筑 物。在关键点、设计精彩的位置或是寓意深刻的景观作适当停留,并加入声音向客户说明,以吸引客户注意力。相机将沿着预设路径移 动,不需要人 工干涉,从而全面 浏览场景[3]。

在自动漫游模式下,以飞行模式观察主管、支管,沿有效路径进行漫游。将区域内管线的末端阀门及关键管件简化为节点,使用二叉树算法,沿管线对每个节点遍历。为突出工艺管件的重要性,采用先序遍历的递归算法,即若二叉树非空,则依次执行如下操作:访问根结点、遍历左子树、遍历右子树。先序遍历二叉树的递归算法如下:

3.4数据库连接

在采用自由漫游方式时,有时候需要了解实物具体参数,如地下管网窨井、转折点坐标,井盖、井底、沟槽和管顶等的高程,及附注管道及窨井的编号、名称、管径、管材、间距、坡度和流向。Virtools连接数据库,自由漫游实物,显示对应参数。

(1)安装SQLServer数据库。服务器操作系统推荐使用WindowsServer2003,并安装IIS。

(2)完成数据库 在ODBC数据源管 理器的配 置。1依次点击[开始]→[管理工具]→[数据源ODBC]项目,启动[ODBC数据源管理]的应用程序;2在[ODBC数据源管理器]中,切换选项卡至[系统DSN];3点击[添加]按钮,打开 [创建新数 据源]向导;4在向导中,选择 [SQLServer]项;5点击[完成];6在[创建到SQLServer的新数据源]向导中,分别输入[名称]、[描述]、[服务器]项,并点击[下一步]按钮;7在向导中,选择[使用用户输入登录ID和密码的SQLServer验证]项,并在[登录ID]和[密码]中分别输入要连接数据库的账户和密码;8在向导中,将[更改默认的数据库为]项,设置为要 访问的数 据库名称;9其它选择默认 值,点击[下一步]按钮;瑏瑠使用默 认值,点击[完成]按钮。

产品虚拟展示 第7篇

关键词：VRML文件,3DMAX,优化技术,交互实现

电子商务是利用互联网进行商品交易的商业活动,商品展示和陈列是电子商务网站的一个重要特征,目前国内电子商务平台所提供的商品展示方式基本都是平面的,而三维虚拟商品展示技术可以在网页中将商品以立体方式交互展示,消费者可以全方位观看商品特征,直观地了解商品信息。三维网站在商品展示的效果、真实性、互动性、信息丰富程度、说服力等方面具有无可比拟的优势,也是电子商务技术发展的一个重要方向。本文致力于探索运用现有基础实现经济可行的商品三维虚拟展示的技术途径。

一、商品三维虚拟建模技术的选择

目前的虚拟现实三维建模技术中主要有基于几何模型的三维建模技术和基于图像的三维建模技术。基于几何模型的建模技术是以计算机图形学为基础,用多边形构造虚拟对象三维几何模型,然后进行纹理映射、模型的可见消隐和控制参数的设定等。基于图像的建模技术是利用照相机采集的静态图像或摄像机采集的动态图像作基础数据,经过图像处理生成仿真的三位模型。此建模方法需要高性能的照相与摄影装备,比较适合于真实自然场景的仿真。

基于几何模型的建模技术相对比较成熟,国内外都研发了一些建模工具及控制集成软件,这使得建模法在目前的实际应用中相对比较广泛。采用这种建模方式的技术有VRML技术、Java3D技术、Viewpoint技术、Cult3D技术等。另外,OpenGL、Direct3D也可以开发虚拟现实系统,但编程技术较难掌握。

VRML是一种跨平台的面向对象的网络语言,是目前常用的基于WEB的虚拟现实构造工具,用来描述和表现三维对象与三维场景。VRML文件可以直接嵌入到HTML文件中去,用户只要具有Web和VRML浏览器就可以和三维虚拟对象进行交互。VRML还可以建立与其它3D空间的超链接。VRML对象也可以由3DS MAX、AutoCAD、Rhino等三维空间工具可视化地生成。而3DS MAX生成的模型,能以VRML文件格式输出,使3DSMAX和VRML建立紧密的沟通关系,为商品的三维建模提供条件。虽然3DSMAX建模有一些缺陷,但对于大多数外观不是非常复杂的商品,还是比较适合的,成本也不是很高,有利于电子商务网站高频率更换商品的需求。所以采用VRML和3DMAX结合进行商品三维建模的方法是相对比较经济可行的。

二、三维商品模型的建立方法

1. 运用VRML构建形体相对简单的商品模型

VRML是一种解释执行、实时建模着色的文本程序,具有丰富的造型功能,节点(Node)和路由(Route)是VRML的基本要素,节点是构成虚拟模型的基本单元,VRML通过节点进行三维虚拟对象的描述,节点又由域和事件构成。其中,域定义节点的属性,事件定义用户与场景之间的交互。路由是节点间传送信息的途径,通过发送一个事件使一个节点控制另一个节点。利用VRML提供的Box、Cone、Cylinder、Sphere等原始几何造型节点和Group、Switch、Billboard等造型编组节点可以进行基本几何模型和组合模型的创建,运用hape、Appearance、MaterialColor等外观尺寸造型节点和ImageTexture、PixeITexture、MovieTexture、Normal等颜色纹理明暗节点以及ointLight、DirectionalLight、SpotLight等控制光源的节点,可以对模型表面属性进行渲染;运用Viewpoint,Navigationlnfo控制视点节点和Transform、scale、rotation造型定位、旋转、缩放节点进行交互控制。VRML模型文件应以扩展名WRL结尾的文本文件形式保存,运用IE或Netscape Navigator等专门浏览器与用户交互。下面利用VRML节点建造的一个简单三维模型:

2. 运用3DMAX构建形体相对复杂的商品模型

3DSMAX是现在PC系统上比较流行的三维建模工具,其建模过程相对简单、直观。对虚拟场景的渲染效果质量较高。在3DSMAX中可以通过组合建模,生成不规则的、复杂的几何形状和设备,而且对象的构造效率比较高。3DMAX三维模型的建立要注意以下几个方面:

(1)要有相对准确的建模数据,静态实体外观几何形状尺寸数据主要来自产品生产图纸,包括平面图、剖面图、三视图等,保证商品模型尺寸比例的协调,纹理数据主要是来自于静态实体的正向照片或商品分解后各部分正向照片等,保证模型外观视觉上的真实性。

(2)对于相对复杂的商品要注意考虑三维模型的层次结构,建模之前要对收集的建模信息进行全面的分析,对模型有了整体的了解之后,按照商品模型的层次结构来分解静态实体,再对静态实体的每一部分进行分别建模,最后把所有的模型进行整合完成整个模型的建设。

(3)要灵活运用3DMAX中的基本几何体建模、扩展几何体建模、布尔运算(并、交和差运算)建模、拉伸(或挤压)建模、旋转建模、放样建模、NURBS建模、贴图建模和混合建模等三维建模技术。建模时尽量使用较少的多边形,能合并的面应该要尽量合并,以优化模型、提高响应速度。

(4)要尽量删除冗余的几何元素,降低整个三维模型的复杂度。模型构建中要尽量利用最少的几何元素获得视觉效果相同的三维模型,但在建模过程中,往往存在不必要的几何元素,如一些模型中不可见的点、线、面、体等几何元素,即冗余的几何元素,冗余几何元素的存在一方面会使模型文件数据增大,同时,模型交互时会频繁出现闪烁的现象。

三、三维模型的优化技术

优化技术是三维虚拟建模过程中至关重要的一个环节,优化结果的好坏将直接影响三维商品展示网站的运行效率、显示速度和商品交互效果。在运用VRML在构建三维模型的过程中和运用3DMAX模型导出VRML文件后要充分注意优化程序,所以这里三维模型的优化分为VRML程序优化和3DMAX模型优化两个部分。

3DMAX模型优化要注意对结构、纹理和模型的优化。结构优化是指尽量按照模型分块原则建立层次结构,按照调整层次建模原则进行处理,进行结构调整。可以采用单元分割技术,单元分割是将虚拟模型分割成较小的单元,只有在当前模型中的实体才被渲染,因此极大地减少了处理模型的复杂度。

纹理优化是指将三维模型表面需要表现的纹理,按照建模的实际需求进行处理,纹理优化方法一般有使用简单分量纹理、纹理格式优化和纹理拼接等。在贴图纹理选择上尽量使用小面积的纹理。纹理的几何尺寸越小,文件的数据量也就越小,使用灰度图像纹理通常要比使用RGB图像更为有效,把灰度图像纹理与物体的基本材质颜色综合起来运用能实现很好的三维模型表面视觉效果。在纹理格式优化方面3dsmax提供了多种可以节省内存的内部纹理格式,实际操作中应尽量采用8位纹理图像,采用jpeg格式压缩图像。

三维模型优化可以使用外部引用技术,外部引用是指直接把所需的文件或纹理等引入到当前的模型中,并将它们进行重新定位。在建模过程中可以将场景中起辅助作用的模型导入到当前场景中来。这样可以在一定程度上节省内存,提高渲染的速度和机器运行的速度。

VRML程序优化是要充分利用VRML提供的高级造型技术,如使用内联技术(Inline)来减少文件的长度;利用原型构造技术(PROTO和EXTERN PROTO)来创建扩展节点,尽量为各相同类别的商品建立模型资源库,这样可以减少相同代码的重复编写;对于比较复杂的模型,采用LOD节点来控制一些复杂模型的重现程度,它可以减少重现时多边形的数目,对于结构相同或相似的模型,采用DEF/USE来重用场景以避免进行重复的设计工作。

四、网站中三维模型显示与交互实现技术

在三维商品模型建立好后,三维模型的显示与交互技术是电子商务网站中实现商品三维动态展示的重要途径。依托VRML本身强大的显示和交互功能,利用现有比较成熟的HTML、JAVA,JavaScript、ASP、Dreamweaver等网站开发技术实现商品三维虚拟模型在网站上的展示和动态交互,其中应用Dreamweaver调用VRML文件是通过Vrmlsuite插件实现的,这里不作论述。

1. 利用VRML实现商品三维虚拟模型的动态呈现与交互

VRML文件的浏览器本身就具备观察点上、下、左、右平动,前进、后退、左右转动,放大、缩小物体造型等多种交互功能。VRML也提供了和浏览者进行交互的空间传感节点,通过这些节点可以有效创建出交互性很强的三维展示效果。VRML中空间传感节点包括TouchSensor节点、PlaneSensor节点、SphereSensor节点、CylinderSensor节点、VisiblitySeneor节点、ProximitySensor节点、和Collison节点等,用来控制浏览者与三维商品模型进行交互的动作,并将这些动作转换成适于空间造型的模型输出,使浏览者象是在观看一个真实的商品一样。

2. 运用JAVA或JavaScript语言实现动态交互

VRML为JavaScript、Java等语言提供了调用接口,可以应用JAVA或JavaScript语言编写的程序来扩展VRML的交互特性,JAVA或JavaScript语言通过Script节点可以创建出新的内插和传感节点来更加灵活有效地控制驱动和控制整个虚拟空间。在运用Script节点的过程中同时运用ROUTE能更好的体现人一机交互的灵活性。VRML的Script节点中能直接使用JavaScript语言,事件传递到Script节点时可以通过JavaScript程序中的函数进行计算处理,然后把结果通过Script节点发送事件使模型发生变化。这样网页上陈列的三维模型就可以感应浏览者的鼠标动作,从而达到控制三维模型的效果。例如下面是JavaScript语言通过HTML的Onload属性在指定窗口中调用VRML三维实体模型。

3. 在HTML中嵌入VRML文件实现商品展示

HTML可以二维网页上进行超级链接,VRML是在VRML页面上实现VRML父节点控制其他VRML节点的活动。实现三维商品模型交互性操作的具体位置有HTML页面的控件以及VRML页面的节点,一个VRML文件可以采用超级链接的方式把HTML文件和VRML文件链接到一起,这对三维模型的虚拟展示具有十分重要意义。HTML文件格式的标准并不支持对VRML文档的嵌入,但非标准HTML提供标记可实现VRML文档的嵌入,例如下面语句实现了VRML文档book.wrl在HTML文件中的嵌入,其中SRC域指定关联的URL"book,wrl"是一个VRML文件。

也可以在HTML文件中直接使用VRML对象,例如下面Value的参数指定一个VRML文件。

4. 应用ASP技术实现虚拟动态网页

ASP是微软公司推出的位于服务器端的脚本运行环境。通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式WEB服务器应用程序。ASP还可利用ADO数据访问模型实现数据库访问。在ASP脚本文件中结合VRML技术,可以在虚拟现实环境下实现ASP动态网页。下面是嵌入了一个VRML浏览组件的asp脚本:

(embedwidth="460"height=300 src="book.wrl"style="HEIGHT300px;WIDTH;460px")。

参考文献

[1]邓朝晖：利用VRML和Java实现三维交互研究．科学技术与工程．2007．8

[2]黄正军：基于X3D的虚拟场景动态交互技术研究．计算机工程与科学，2007．7

产品虚拟展示 第8篇

一、传统家居市场的展示方式

1.展示方面的传统性

目前, 对于大多数人而言, 想要购买家居, 最直接的反应就是去家居市场。这种方式似乎给予消费者最直接的暗示, 如果要挑选到满意合适的商品就必须到现场, 这源于市场展示的系统非常的单一。有些品牌, 甚至受到场地等因素影响, 没有实物的展示, 仅仅只有图册的展示而已, 于是“为买家居跑断腿”的情况经常会出现在顾客身上, 既费时又费力。

2.空间展示上的限制性

由于传统家居的展示方式仅有样品和图册资料, 而展示的实物既受到空间上的过度包装,

又在展示的种类上有限, 顾客无法真实的体验实际的状态。并且资料上的图片大多也存在过度的灯光渲染、画面修饰等问题。仅从有限的文字和图片, 顾客无法真实地感受到商品的质感、材料、大小及在住宅中的摆放效果。而这些正是挑选家居的关键点, 因此传统家居在空间展示上的不足极大程度上忽略了顾客对所要购买的家居产品的使用感受, 也限制了商品的销售。如:在大多数壁纸家装展厅, 因为空间限制只能在墙上展出具有代表特色的商品, 而其余的商品只能以样品形式在置于图册里展示, 供顾客查看。

3.缺乏使用上的互动性

在产品的设计、生产及销售过程中, 用户的体验是决定性的一个因素。因此产品与用户间的互动显得尤为重要。最有效率的互动是让顾客自己去体验每一样商品, 商家依照顾客的习

惯给予他们最人性化的服务。随后顾客会根据体验反馈给商家自己的感受及需要改进的地方。商家可根据这些反馈改善设计、服务, 带给顾客更好的消费体验。这种互动是双向的, 即能让顾客满意, 又能让商家在经济上受益。而传统家居的展示方式单一, 面对与日常使用不同的风格、不同的功能的家居, 顾客会产生不适应感, 自然互动度不高, 顾客满意度也会相对较低。

二、交互设计虚拟家居展示的概念

1.交互设计的概念

所谓“交互设计”, 是指设计人和产品或服务互动的一种机制, 以用户体验为基础进行人机交互设计是要考虑用户的背景、使用经验以及在操作过程中的感受, 从而设计符合最终用户的产品, 使得最终用户在使用产品时愉悦、符合自己的逻辑、有效完成并且是高效使用产品。比如国内知名手机软件——酷狗音乐, 当用户使用该软件搜索某一歌曲后, 该软件会自动形成一个名为“猜你喜欢”的列表反馈给用户。在列表里用户能找到多首相似类型的歌曲。由于这种交互方式能提供给用户愉悦的使用体验, 因此使用量不断扩大。

简单来说, 就是产品、环境以及系统这三要素造就了交互设计。内容和内涵是交互设计的重点, 因此交互设计首先描述内容, 然后再描述为表达内容而使用的方式。提高了系统的可用性, 丰富了用户的使用体验。由此可得, 人机交互实际上是一种“用户友好型的技术”, 通过计算机连接了产品与用户, 让实物的展示对用户来说变得更加直观便捷, 满足了用户的要求与期望。这项技术充分考虑到用户的感受, 通过长时间的使用, 最后可以熟悉用户的使用习惯。达到“以人为本”的概念, 为用户创造美好的使用体验。

2.交互设计应用于虚拟家居展示

交互设计虚拟家具是指通过交互设计平台, 将其运用于虚拟家具展示系统, 使用交互式漫游技术、三维真实感图形渲染等技术将原本只是在照片上平面化的家居变成立体三维, 让用户拥有真实漫游于房间里的体验的行为。虚拟家居展示拥有便捷性、随意性、真实性的特点。足不出户, 通过网络和计算机就可以挑选到各种品牌、各种材质、各种风格等的家居商品, 并且对于整套家居中的各部分可进行随意地替换, 并真实地感受到空间中的设计氛围, 就像漫步于其中一样, 能与计算机进行实时交互, 快速便捷地选出最合适满意的家居。

三、交互设计与虚拟家居的技术与设计原则

(一) 交互设计与虚拟家居的结合技术

交互设计虚拟家居展示的目的在于使用户能够快速、自然、个性化、直观地观察想要购买的家居或设计家庭装修方案。而想要得到这个效果需要通过二维制图技术 (如Auto CAD制图) , 三维建模技术 (如3D Max建模) , 交互式漫游技术 (如unity 3D技术等) 以及其他的设备 (如微软Kinect等) 。

三维实体模型的建立是虚拟家居系统中的重要部分, 而有些实体由于其可交互性, 需要建立多个实体, 而3d SMax可以将实体分类后建模。3d SMax数据到unity数据的转换, 要建立虚拟家居展示系统, 然后在3d SMax中对室内家居进行设计, 将设计的结果导入到unity中制作, 最终实现三维数字漫游。

而终端的体感的交互则需要依靠设备——微软Kinect。它是一种3D体感摄影机, 同时导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能, 使人机交互的理念更加彻底的展现出来。Kinect是能够通过其内置的传感器来采集到人的手势信息的, 在unity3D中, 如何将Kinect信息转换成自己识别的动作信息并完成3D图形控制是实现交互的关键问题。而从Kinect近红外摄像的深度数据采集其骨骼数据, 通过使unity3D和Kinect接口相互通信, 识别人体动作, 将动作映射成为控制的指令, 则可实现交互功能。

(二) 交互设计与虚拟家居的设计原则

1.以人为本

交互设计的虚拟家居完美地实现了“以人为本”这一原则。对“以人为本”的理解不仅仅是局限于“人”, 还考虑到了应用的可持续发展。虚拟家居从多个角度理解用户, 充分地考虑到了用户的需求, 以用户为中心, 将繁杂的网络技术简化成了易于操作的体感化系统。

在系统操作方面, 用户通过体感系统, 简单操作就能改变家居形态。例如将产品进行颜色、款式上的自由切换, 也可旋转、分解产品内部结构来获取家居信息。同时能使用户快速将商品进行比较, 通过系统能感受到不同产品的风格, 快速完成选择。

2.真实性原则

虚拟家居展示能传达给用户如同在现实世界的感觉。虚拟家居展示系统使用了三维建模技术, 交互式漫游技术, 通过体感设备提供一个具有真实感、沉浸感的环境, 让消费者犹如身临其境一般在室内进行漫游, 并可以通过使用交互设备, 同虚拟家居环境中的实体交互, 实时修改实体特征来满足自己的喜好。2012年9月索菲亚第一家3D体验馆面世, 包含有展厅漫游功能, 通过电脑操作, 消费者可体验馆中的家居产品的切换, 就如同真实行走于房间之中。

四、交互设计虚拟家居展示的展望

在科技、经济发展如此迅速的今天, 虚拟家居展示必定成为了一种趋势。2010年首个3D家居体验馆已在搜狐家居建成, 2012年索菲亚第一家可进行展厅漫游的3D家居体验馆面世……越来越多的用户在虚拟条件下就可以看到整个装修过程。同时可按自己的心意更换家居装饰, 装扮成自己的风格, 让自己的家个性化, 与众不同。更可以在技术成熟后, 使用手机APP等更便捷的使用技术, 让消费者只需动动手指就能感受到完全真实的虚拟家居展示与体验, 定制自己的家, 不用再担心样板间与自家的房型不一样, 选中的样板间风格会不适合自家的房屋等这类问题, 因为家居的大小、类型都可根据用户自己的想法、实际的感受进行设计, 满足了自己的期望, 让装修自己的家变得同手机修图一般的容易。

未来这项技术也将更深入地应用到家居的其它方面, 例如在家居设计方面, 可以设计指纹门、自动温控墙壁等。在家居系统方面, 可设计通过手机、电脑等终端完成对热水器通电、打开空调等对家居进行控制的系统, 甚至可以实时监控防盗报警和查看家中的孩子生活情况……由此可见, 交互设计不仅对家居展示系统起到了重要作用, 还能应用于家居的各个方面。

五、结语

总之, 交互设计虚拟家居展示系统作为一项新兴技术, 在用户体验方面具有很大的优势。它不仅在技术上完成了新的变革, 还具有自然方便、花费时间短、节约资金及使人有更强的真实感等特点, 该系统将会成为家居销售强有力的推动力。因此在同样“以人为本”的其它领域上必将也有着广阔的市场前景, 而随着人们对交互设计技术的重视, 不久的将来, 交互设计也必将应用在建筑业、房地产业、家居市场上, 为各行各业开辟出一片新天地。

摘要：随着经济的快速发展, 科技、网络已迅速普及, 交互设计技术已被运用到各个领域, 如:购物、政务、企业商务等。本文在传统家居展示市场平台上, 提出交互设计的虚拟家居的概念, 并从便捷性、随意性和真实性等方面的论证, 进行了证实, 让顾客能在未来的使用及购买中, 享受到三维立体的画面代入感以及更优质、更高质量的服务。

产品虚拟展示 第9篇

关键词：虚拟展示技术；耀州瓷；增强现实技术；纹理映射；Unity3D

1 背景分析

计算机以及互联网等技术的发展，已经使得我们对文化记录与传播的载体选择有了更多探索的空间。人们不断提高的文化需求与体验需求也对研究如何利用新的技术手段来承袭与展现历史文化提出了更高的要求。面向文化遗产的数字化展示技术就是其中十分重要的一个方面。

2 现状

传统的展示方式多数是将文物或标本等作为展示内容，通过一定的主题或排序方式进行分类和组合，以橱窗陈列附以说明为形式进行展现。这样的展示方式虽然具有真实、直观、准确和生动的特点，但给参观者的观看角度和观看距离等往往非常受限，多数展品无法提供给参观者全方位的信息。同时实物展示会受到时间与空间的制约，观者只能在特定的时间和地点参观特定数量的展品，信息量受到直接的影响。且将文物陈列于展馆当中会对文物有一定的损坏影响，不利于其保护。

这样的静态的、单一角度的呈现方式，缺乏互动性和趣味性，对许多参观者吸引力并不大，参观过程只是“走马观花”，造成参观效果和学习效果并不理想。加之其具有一定的时间与空间的局限性，不利于大范围和长久的文化传播。

3 增强现实技术

增强现实（Augmented Reality，简称AR），被称为21世纪最有前景的研究领域之一，它是把计算机生成的虚拟物体或其他信息合成到用户感知的真实世界中的一种技术。[1]AR技术是虚实结合、实时交互、三维注册增强现实系统，是利用附加的图形或文字信息，对周围真实世界的场景动态进行增强，[2]比虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术有更大的优势。

4 基于Unity3D的耀州瓷虚拟展示技术研究与实现

在进行3D模型采样时需注意选取器型标准的实物进行3D模型建立，以保证其三维虚拟效果的准确度。

4.1 3D模型的建立

（1）产生3D对象。在3D MAX环境下通过提取特征线，反复比对修改特征线后，旋转得到曲面造型。

（2）导出3ds.文件。将文件命名为yaozhouci，然后使用“导出”命令，保存文件，文件类型选择3ds.导出完成。

4.2 提取纹理

将数码相机固定在三脚架上，由于瓷瓶的反光性，需要使用柔光箱进行拍摄。测量瓷瓶中心轴将耀州瓷瓶放置在旋转台中心，调整相对位置，使相机镜头与瓷瓶中轴平行。每次旋转5度，共72个角度。由于瓷瓶为球面，所拍摄照片有非常大的球面变形，而每张图片的中心部分垂直于相机基本没有形变，因此截取每张图片的中心部分进行拼接。又由于瓷瓶直径上下不同，将其分为上下6个部进行采集，即获得432张图案素材。

获取完成后在Photoshop进行拼接处理，调整位置及尺寸使得花纹连续，且首尾相接。拼接工作完成后需要进行进一步的调整处理，对比实物矫正颜色，调节亮度及饱和度等。

最终获得的瓷瓶花纹拼接效果如图所示。

4.3 确定识别标记

（1）制作二维识别图。将照片文件经过photoshop处理制作出可作为二维识别图的文件。

（2）生成识别图Unity包。将识别图上传至高通网站（https：//developer.vuforia.com）后，下载其对应Unity包。

4.4 虚拟展示程序的实现

将三维模型、纹理贴图、识别图对应Unity包及安卓开发工具包导入Unity3D中。

删除main camera，搜索AR Camera并将其拖动到Hierarchy窗口中，将ImageTarget同样拖动进来，再将3D模型拖动至ImageTarget。对ImageTarget进行修改，将Data Set修改为识别图的Unity包（yaozhouci），ImageTarget选择二维识别图（_MG_290945）。

单击AR Camera，调整相机位置至3D模型正上方，并进入Data Set Load Behavior（Script）选项，勾选Load Data Set yaozhouci后再勾選Activate，即可完成运行程序后识别二维识别图自动加载对应3D模型的命令。

以Android为例，导出apk.文件，并进行测试。测试效果如图。

5 结语

对比实物与展示效果，可以发现Unity3D引擎能够高度还原展示信息。相比其他虚拟展示，通过Unity引入增强现实技术的展示效果还原度比较理想，给观者身临其境的感觉，具有更强的生动性和吸引力。

参考文献：

[1] 齐越，马红妹.增强现实：特点、关键技术和应用[J].小型微型计算机系统，2004，25（5）：900-903.

[2] Azuma R.Survey of Augmented Reality[J]. Teleoperators and Virtual Environments，1997，6（4）：355-385.

基于虚拟现实技术的博物馆展示设计 第10篇

一、虚拟现实技术

虚拟现实是通过多媒体技术与仿真技术相结合生成逼真的视觉、听觉和触觉一体化的虚拟环境, 用户以自然的方式与虚拟环境中的个体进行体验和交互作用, 从而产生身临其境的感受和体验, 利用计算机生成的能给人多种感官刺激的人机交互系统。

虚拟现实的基本特征有多感知性、沉浸感、交互性和构想性。通过和虚拟物体的互动, 产生身临其境的真实感, 同时具有广阔的可想像空间, 可拓宽认知范围, 不仅可再现真实存在的环境, 也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

虚拟现实是多种技术的综合, 其中包括实时三维计算机图形技术、广角立体显示技术、跟踪技术、触觉反馈、立体声、网络传输、语言输入输出技术等。虚拟现实技术应用范围也很广泛, 它涉及的领域包括军事、航天航空、医学、教育游戏艺术、工业、商业、建筑设计与规划等。

二、数字化成为博物馆未来的发展趋势

博物馆为了保护历史文化, 通常把展品放置在透明展示台上, 虽然人们隔着玻璃能看到几百年前, 甚至是几千年之前的文物, 但是很难体会到那个时代的文化背景与内涵, 知识吸收效果不好。现代人喜欢上网查资料, 有两个原因:一是大多数人参观博物馆时走马观花, 不理解其中寓意;二是人们去博物馆参观受到时间、空间的限制。

随着人们的需求越来越高, 获取知识的途经也越来越多, 为了适应社会现状, 数字化成为博物馆未来的发展趋势。数字化展示利用虚拟现实、计算机技术、网络技术对展品实体和信息知识进行二进制处理, 建立一个虚拟环境, 人们可以根据自己的喜好选择参观的内容与方式, 身临其境可以更直观的体会到展品不可显示信息, 增强知识的吸收效果。改变单一的展示方式, 使文化载体发挥最大价值, 从而使博物馆发挥文化保存、展示传播的功能。人们获得知识的同时, 展品也得到了最大程度的保护, 有助于文化的保留与传承。

三、国内外博物馆数字化展示设计案例

博物馆在文化界有着举足轻重的地位, 功能不可小视。近年来, 各国政府对博物馆展示方式的改变非常重视。利用虚拟现实技术, 结合网络技术, 可以将文物的展示和保护提高到一个崭新的阶段。通过网络在大范围内来利用虚拟现实技术更加全面、生动、逼真地展示文物, 从而使文物脱离地域限制, 实现资源共享, 真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。数字化展示设计可以推动博物馆更快地进入信息时代, 实现文物展示和保护的现代化。国内外也出现了一些成功案例。

案例一:上海世博会清明上河图。

巨幅电子动态版的北宋画家张择端名作《清明上河图》, 被称为中国馆的“镇馆之宝”。此作品高6.3米, 长130余米。在短短的4分钟的播放过程中, 《清明上河图》淋漓尽致的向人们展现了北宋时期都市的繁华。

虚拟现实技术的融入, 真实再现了历史上的北宋开封府, 动态版的《清明上河图》实际上是一幅巨幕投影。这部作品分为日景和夜景两部分, 日景部分有691个人物, 夜景有377个人物。

清晨, 脚夫赶着驮碳的毛驴, 悠闲地走向城门;夜晚, 河岸边的灯一盏一盏亮起来, 雕花游船上歌舞宴饮。整个画面栩栩如生, 由于影像是原画的30倍, 给人震撼的感觉。数字化展示设计改变传统的展示方式, 人们获得视觉、听觉等多维度的体验, 对画面内容有一个直观感受与理解。通过技术实现画面的真实感, 使外国参观者充分感受中国传统文化的博大精深, 并传播到世界各国, 增进国内外的文化交流。

案例二:《超越时空的紫禁城》数字化展示“虚拟故宫”。

这是首座以中国文化遗产建成的虚拟宫殿, 游客只需轻点鼠标, 就可以把故宫占地72万平方米的庞大木结构建筑群以及近千件殿内珍藏尽收眼底。游客在虚拟紫禁城中拥有自己的虚拟形象, 可从格格、太监、卫兵等9种身着不同清朝服装的角色中挑选。游客可以选择自己感兴趣的区域并设定游览路线, 也可与其他虚拟游客结伴加入由导游带领的众多游览路线中的一个。地图可以显示游客现在所处的位置, 及在虚拟世界中的路线图, 并可提示有哪些有趣的场所。

虚拟故宫可谓是一个大胆的尝试, 既要考虑游客的心理感受, 又要考虑对历史文化遗迹的尊重与保护。游客选择一个古代身份在故宫游览、和其他人物对话, 亲身体验宫廷的真实生活。趣味性的体验方式为博物馆展示增添了新鲜感。

案例三:虚拟现实空间的古罗马之旅。

虚拟现实空间的古罗马之旅主要借助互动计算机游戏技术, 四位参观者可以同时坐在计算机控制台前, 化身为四个虚拟人物形象, 使用游戏操作杆控制自己的“化身”在虚拟三维空间里的活动。与此同时, 博物馆还提供大屏幕, 可以让另外12位参观者利用馆方提供的特殊3D眼镜观看4人的旅程。

这趟虚拟考古之旅的最大亮点则是现位于罗马北郊的利维娅别墅——罗马帝国开国之君奥古斯都大帝的妻子利维亚的夏日乡间别墅。尽管如今这里已是一片破败废墟, 但经过考古人员根据资料复原后展现在虚拟世界里的却是一座被绿色丘陵环抱的大型皇家度假之所。在计算机三维世界里, 参观者可以随心所欲地在美不胜收的皇家园林中徜徉, 领略精美的壁画, 并和与他们擦肩而过的古罗马人物进行互动。

四、数字化博物馆发展的未来展望

数字化展示设计开启了博物馆展示的新篇章, 彻底改变了单方面传授方式, 通过人机互动, 形成一个多感官的虚拟体验环境。经济的快速发展, 博物馆也应该赶上时代的潮流。为了使博物馆快速进入信息时代, 通过数字化信息处理技术对资料采集、整理、标签、展示、信息传播进行设计, 建立一个庞大的虚拟体验空间, 找出一个既能完好保存文物, 使其不受破坏, 又能使中国传统文化发扬光大的平衡方法。参观过程提高参观者的兴趣, 使得博物馆具有强大的感染力和感官表现力。数字化虚拟展示设计带给人们沉浸式的体验, 开启数字化博物馆展示的新思维方式。

虽然国内外现在非常注重博物馆展示的改变, 努力研究博物馆展示设计方法, 但还是存在一些困难。文物保存方面应该探索更好的方法, 完善博物馆数字化展示系统。数字化是博物馆未来的发展趋势, 是传播中国传统文化的最好表达途径, 使中国传统文化一代一代的传承下去。

参考文献

[1]张菁.张天驰.陈怀友.《虚拟现实技术与应用》.清华大学出版社.2011年.

[2]胡小强.《虚拟现实技术》.北京邮电大学出版社.2005年.

[3]《虚拟现实技术》Grigore C.Burdea, Philippe Coiffet电子工业出版社2005年

[4]http://hi.baidu.com/suyuwen1/item/e14ecce1beceb7b42f140bfc.

[5]http://www.cgtiger.com/news/688.html

[6]宗旸.《虚拟现实技术在数字化博物馆中的应用》.江苏省南京市博物馆.2010年.