田野考古中虚拟现实技术应用研究(二)

技术详细设计

一、系统概况

    考古大遗址保护的虚拟现实技术系统研究的主要成果——“考古三维虚拟现实系统”是用于辅助考古工作人员进行模拟或重现考古过程的工具。它从三维建模开始通过3D模型制作工具或其它3D输入设备取得物体的3D模型,并在计算机中显示出来,使用户可以直接看到模拟真实物体3D模型。然后需要对模型的各项属性进行设置,包括:物体形状、材质属性、摆放位置、观察位置、光线照射等。主要是为了在场景的搭建中是物体可以自动处在合理的位置。经过用户创建后的3D模型将被存放在对象模型库中以备多次使用。可以使得资源有效的被复用。节约演示剧本制作的时间。在场景搭建的环节中用户需要把之前取得三维模型对象资源整合到一起。比如:天空、大地、树木、考古遗址、文物等等。并将这些对象摆放在合理的位置上。保存为SCE后就成为一个场景单元。场景单元也可以放在场景数据库中,并多次使用。最后编辑场景脚本,就像为书撰写目录一样。分章论节,树形状态一层层展开。
 
    详细的制作流程如图:

1

二、详细设计

1. Generate3D.exe----三维模型编辑器

a.画面

2


b.功能

读入由3DMAX程序制作的模型文件(.3ds)并显示到画面中场景区中,可以单击鼠标右键弹出菜单对模型进行操作。包括:

移动:用鼠标拖动移动物体
旋转:用鼠标拖动旋转物体
锁定:使移动和旋转失效
解锁:恢复锁定功能
撤销:恢复前一次操作
删除:从场景区移出物体
网格:线形表示物体
保存:保存当前模型

下面的详细说明区域由用户指定对物体的介绍文件。

文件的格式是HTML网页文件。这样可以显示包括文字、图片、音频、视频等多种媒体形式。


属性设置有两个标签:
模型属性标签:
 3
 

模型命名:给模型指定一个名称以便识别
 三维模型形状:指定物体的形状。
 三维模型类型:指定模型的材质属性
 编辑模型类型:由用户自定义模型的类型
 添加贴图:为物体指定贴图
 撤销贴图:将用户指定的贴图去掉

    为模型指定基本属性。为的是在组建场景时正确将模型显示出来。

    三维属性标签:

4
   

 摆放位置:
    X:X点坐标
    Y:Y点坐标
    Z:Z点坐标

    摆放角度
    X:X点坐标
    Y:Y点坐标
    Z:Z点坐标

    缩放比例
    X:X点缩放比例
    Y:Y点缩放比例
    Z:Z点缩放比例

    透明度:
    物体显示的透明度

    注:此次的摆放位置只是简单的在场景区反映,并不保存入文件。

    操作菜单:
   5
   

     导入:读入3ds文件或修改3d文件
    详细说明:为物体指定HTML说明文档
    保存:将当前编辑的物体保存成3d文件
    退出:退出本程序


    补充说明:此编辑器每次只能操作一个模型。


c.保存文件
格式:
[3DFile]    ---------------------------文件属性
FileName=    --------------------------模型文件名
[TranCoord]    ------------------------物体摆放位置
x=         ----------------------------x轴坐标
y=         ----------------------------y轴坐标
z=          ---------------------------z轴坐标
[Scale]    ----------------------------缩放比例
x=          ----------------------------x轴缩放比例
y=          ----------------------------y轴缩放比例
z=          ----------------------------z轴缩放比例
[Rotate]    ----------------------------旋转位置
x=           ---------------------------x轴位置
y=         -----------------------------y轴位置
z=         -----------------------------z轴位置
[Html]    ------------------------------HTML说明文件
Name=    -------------------------------说明文件路径
[Transparency]    ----------------------透明度
Trans=    ------------------------------透明度值
[HitID]    -----------------------------模型ID
id=    ---------------------------------ID值
[True]    ------------------------------属性
Name=    -------------------------------物体名称
Map=    --------------------------------贴图名称
Style=    ------------------------------模型类型
Shape=    ------------------------------材质类型
[Menu]    ------------------------------菜单操作
Dig=    --------------------------------挖掘
Translate=    --------------------------移动
Rotate=    -----------------------------旋转
Transparency=    -----------------------透明
Line=    -------------------------------线性表示
Detail=    -----------------------------详细表示
文件保存为3d类型。保存到目录\3d\下面


2. GenerateOBJ.exe----出土物三维编辑器

d.画面

e.功能

6
读入3d文件并在场景区显示,用户可以在场景区任意操作模型。为模型设置实体属性。


在场景区模型上单击鼠标右键弹出操作菜单可以进行的操作包括:
移动:用鼠标移动物体
选转:用鼠标旋转物体
锁定:使移动和旋转失效
解锁:恢复被锁定的功能
撤销:恢复前一次操作
保存:将当前模型保存成obj文件


属性设置有两个标签包括:
实体属性标签:

7

实际数据单位:
测量实物所用的单位。

实际测量大小:
长:实际长度
宽:实际宽度
高:实际高度

物体名称:
为物体指定名称

设定操作菜单:
指定操作菜单的项目

设定菜单操作为模型指定在演示场景中可以执行的操作:

8

发掘物体:是被选定的物体渐变消失达到挖掘的过程和目的。

搬挪物体:移动选定的物体

旋转物体:随意转动物体

透明物体:是被选定的物体透明

详细表示物体:单独显示某个被选定的物体

详细表示物体时:保存当前场景的状态以便返回后恢复
摆放属性标签:详见Generate3D.exe----三维模型编辑器描述
注:此次的摆放位置将保存到文件中

f.生成文件
[3DFile]    ---------------------文件类型
FileName=    --------------------目标文件名称
[TranCoord]    ------------------摆放位置
x=    ---------------------------x轴坐标
y=    ---------------------------y轴坐标
z=    ---------------------------z轴坐标
[Scale]    ----------------------缩放比例
x=    ---------------------------x轴缩放比例
y=    ---------------------------y轴缩放比例
z=    ---------------------------z轴缩放比例
[Rotate]    ---------------------旋转位置
x=    ---------------------------x轴坐标
y=    ---------------------------y轴坐标
z=    ---------------------------z轴坐标
[Transparency]    ---------------透明度
Trans=    -----------------------透明度值
[Html]    -----------------------说明文件
Name=     -----------------------说明文件路径
[HitID]    ----------------------对象ID
id=    --------------------------ID值
[True]    -----------------------属性
Name=    ------------------------模型名称
Map=    -------------------------贴图文件路径
Style=    -----------------------模型形状类型
Shape=    -----------------------模型材质属性
TranCoord_x=    -----------------摆放位置X轴坐标
TranCoord_y=    -----------------摆放位置Y轴坐标
TranCoord_z=    -----------------摆放位置Z轴坐标
Scale_x=    ---------------------X轴缩放比例
Scale_y=    ---------------------Y轴缩放比例
Scale_z=    ---------------------Z轴缩放比例
Rotate_x=    --------------------X轴旋转坐标
Rotate_y=    --------------------Y轴旋转坐标
Rotate_z=    --------------------Z轴旋转坐标
Locked=    ----------------------是否锁定
Trans=    -----------------------透明度值
[Shape_1]    --------------------实际单位1
Dia=    -------------------------长
Height=    ----------------------高
Unit=    ------------------------单位
[Shape_2]    --------------------实际单位2
Dia=    -------------------------长
Unit=    ------------------------单位
[Shape_3]    --------------------实际单位3
Length=    ----------------------长
Height=    ----------------------高
Width=    -----------------------宽
Unit=    ------------------------单位
[Menu]    -----------------------操作菜单
Dig=    -------------------------挖掘
Translate=    -------------------移动
Rotate=    ----------------------旋转
Transparency=    ----------------透明
Line=    ------------------------线性表示
Detail=    ----------------------详细表示
United=    ----------------------联合表示(用于地形编辑器)
此编辑器操作完毕将当前对象保存为obj文件并放在\obj\文件夹下。




[本日志由 张小朋 于 2010-04-11 04:11 PM 编辑]
文章来自: 本站原创
Tags: 考古 虚拟现实
评论: 1 | 查看次数: 3425
  • 1
vivian_hbb [2010-05-19 05:06 PM]
最近看关于数字博物馆的文章,这篇是最好的了,问题讲得很清楚,又提出了自己的想法~
  • 1
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