基于VRML的虚拟楼盘漫游系统

田志军

（云南师范大学商学院，云南昆明 650106）

0 引 言

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）简称虚拟技术，又称灵镜技术，是20世纪末才兴起的一门综合性信息技术。虚拟技术是一种以虚拟的信息世界取代客观世界中的客体，使人获得与某一客观世界中一样的感受和知觉的技术［1］。

虚拟楼盘整合了虚拟现实、计算机网络、地理信息系统、图形图像技术、计算机多媒体技术等领域的高新技术。综合应用这些技术融合各个建筑单体组建地理空间属性特征，为用户营造一个能够提供模拟视听感官刺激的具有很强真实感的楼盘场景，提供了一个直观的综合了解楼盘基本情况的平台。文中借助虚拟现实建模语言VRML实现虚拟楼盘漫游系统。

本设计中采用虚拟现实技术让一个还未开发的楼盘在虚拟环境中完全地构建出来。在虚拟建模过程中运用现实的楼盘数据进行建模设计，使其在规格上和实际的楼盘是相一致的。还能虚拟出楼盘周边的环境和交通情况，让顾客了解到更多的信息。

在实际建设楼盘的过程中，可以让实际的施工过程和虚拟观景中的模型相比照，这样就避免施工时数据偏差造成的误差，做到实际建模外观效果和虚拟中的一样。虚拟的建模就像一张活的图纸让实际的建筑达到预想的效果。另一方面，在楼盘的推销过程中，可以将虚拟的楼盘挂到公司的网站上去，让购房客户在家就能身临其境地观看到楼盘的户型和周边环境。这也是将来房地产推销方法的一个本质上的改革方向。

1 虚拟楼盘系统设计

1.1 小区构建

首先在3DMax中构建出小区的大体模型，将格局在3D中一一建模，为VRML建模提供位置。在创建虚拟场景中，需要应用坐标变换，VRML中有两种坐标系统，即局部坐标系、多坐标系系统，在虚拟构建中可用局部坐标系、多坐标系系统，也可以两种坐标系混用。无论局部坐标系还是多坐标系系统，都可以用Transform节点进行创建和变换，在使用坐标变换过程中，要理解局部坐标系和多坐标系的概念。VRML文件显示的是三维空间的物体，生成的物体是在一个右手螺旋法则的三维坐标系中。人的眼睛即观察点的坐标（0，0，10）就是默认坐标。

小区的建模不是一蹴而就的，是不同的VRML建模合并而成的。在小区中有楼房、草坪、树木、汽车等，这些都是用VRML建模而成的模型，再通过嵌入到总体的坐标系统中给出每个模型相应的坐标就能让模型出现在相应的位置上，从而形成虚拟的小区。

小区建模系统如图1所示。

图1 小区建模系统图

1.2 室内构建

户型内部的建模是通过节点transform和节点box完成的，不同形状的立方体拼接起了房屋内部的墙面、地板、玻璃、门，具体的户型平面图如图2和图3所示。

图2 大户型平面图

图3 小户型平面图

在室内通过不同的房间在不同的坐标点引用不同的．wrl文件，这样就形成了房间的格局。此处的．wrl文件都是由3D建模，然后导出为VRML文件的。

室内的大部分物体如沙发、电视的背景墙、浴缸、橱柜、客厅吊灯都是利用3DMax进行建模，在采集工作中通过网上的采集将沙发、橱柜等已经完成的3D模型导入到VRML中，形成室内的格局构建。

2 交互与实现

2.1 房屋中声音的使用

在现实环境中声音就是环境的一部分，在虚拟现实过程中添加声音让其更能效仿真实环境。在VRML中，虽然声音不是必要的，但对虚拟场景适当的引入声音能使得环境更加接近于现实。

在室内环境的设计中，引入和控制声音的节点Sound，利用Sound节点的域source的节点型域值Audio Clip具体地引入声音文件，给场景添加声音。

2.2 房屋中的交互

房屋中的交互事件用到了两个主要节点分别是OrientationInterpolator和TimeSensor节点。

OrientationInterpolator节点允许对旋转值进行关键帧动画插值操作。通常方向插值器从时间传感器接受set＿fraction事件，并且将输出值送到Transform的rotation域或者Viewpoint节点的orientation域。由于时间传感器发出0和1之间的分数，插值器通常也使所有key值均在此范围内，但并不限于此特定的范围。

TimeSensor节点产生事件。它能被用来生成动画（通常与插值器一起），能在一个指定时间引发一个动作或者以固定时间间隔产生事件。cycleInterval的值指定了一个时间长度T，即传感器从0．0到1．0时刻的间隔。改变T的大小可以改变电机转动的快慢。Loop域是一个开关量，指转动循环的状态，True指无限循环，False指只循环一次。客厅交互设计思路：这里通过设置事件，视点定义一个视觉状态，然后建立路由将事件与事件之间连接起来。让事件在节点间传递，OrientationInterpolator节点域是个帧集，事件在节点中的传递就形成了动画效果。

2.3 给小区添加视点

在VRML中，设计者创建好了场景，一般说来它是不变的，或者设置了动画，也是在一定的规律下变化。如果在这个场景中可以像在现实中那样改变浏览者的视点，会使得对于已经创建好的场景有不同的视觉感官。VRML中一方面可以借助于浏览器提供的功能比如旋转、平移等连续地改变观察视点，也可以在VRML场景中对于浏览的空间预先定义好观察视点，事先确定不同的观察位置和角度，使浏览者有所选择，能够在不同的视点间切换获得不同的观察效果。显然，这时视点的变化是突变的，和现实中的情况有所不同。在现实生活中，视点的变化往往是连续的，没有这种跳变的情况。

创建视点要使用节点Viewpoint，通过该节点一方面设置观察的位置和朝向，另一方面设置观察的视角大小，通过节点便于观察视点的设定，使浏览者对于观察的场景有不同的选择。

3 结 语

提出了利用VRML及相关软件来构建虚拟楼盘系统，为浏览者提供了一个三维可视化高的画面对校园进行访问，使用VRML是因为VRML能提供较为完善的节点来构建具有真实感的三维场景，其文件短小的特点有利于在网上进行传输，极大地推动了虚拟现实在互联网上的发展。

［1］ 赵银花．虚拟技术与现代室内设计表现［J］．长春工业大学学报：自然科学版，2010，31（5）：591－595．

［2］ 王昊鹏，贾书洪．VRML三维造型的视点控制方法研究［J］．长春工业大学学报：自然科学版，2008，29（4）：170－173．

［3］ 魏勇．基于VRML的虚拟校园交互式漫游系统的设计与实现［J］．科技信息，2011，（20）：614．

［4］ 宋燕燕，蒋博全，贾鹏程．基于VRML的虚拟校园系统的研究和设计［J］．微型电脑应用，2011，27（7）：29－31．

［5］ 何晓田．基于VRML的虚拟场景的漫游技术［J］．信息与电脑，2011（9）：104－106．

［6］ 张捷．基于VRML的虚拟校园中交互和动画的设计与实现［J］．数字技术与应用，2011（9）：36－37．

［7］ 张光建．基于VRML／X3D的虚拟房地产展示系统设计与实现［D］：［硕士学位论文］．成都：电子科技大学，2007．

［8］ 张青，雷良育．面向视景仿真的虚拟校园实时交互和漫游系统［J］．数字技术与应用，2012（1）：87－88．