虛擬現(xiàn)實(shí)建筑漫游系統(tǒng)項(xiàng)目視圖與范圍

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)專心專注專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)密 級：公 開文檔編號：第1版分冊名稱：第2冊/共6冊虛擬現(xiàn)實(shí)建筑漫游系統(tǒng)項(xiàng)目視圖與范圍電子科技大學(xué)夢精靈創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)總 頁 數(shù)：8頁編制日期： 2007年9 月 1 日編 制：李會宗審 核：阮 儀、凌 飛任何一個(gè)項(xiàng)目所涉及的內(nèi)容與所解決的問題都是有限的，而且項(xiàng)目應(yīng)該是十分有目的性的，是為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)可度量的目標(biāo)而做的。因此，在需求分析的前期我們將“項(xiàng)目的目標(biāo)與范圍”這一項(xiàng)目的本質(zhì)文檔化，讓項(xiàng)目每一個(gè)成員對其達(dá)成共識。此項(xiàng)目視圖和范圍的文檔（vision and scope document）

2、把我們項(xiàng)目的業(yè)務(wù)需求集中在一個(gè)簡單、緊湊的文檔里，這個(gè)文檔為以后的開發(fā)工作奠定了基礎(chǔ)。此項(xiàng)目視圖和范圍文檔包括了對業(yè)務(wù)機(jī)遇的描述、項(xiàng)目的視圖和目標(biāo)、產(chǎn)品適用范圍和局限性的陳述、客戶的特點(diǎn)、項(xiàng)目優(yōu)先級別和項(xiàng)目成功因素的描述。 TOC o 1-3 u a. 業(yè)務(wù)需求 PAGEREF _Toc h 2a.1背景 PAGEREF _Toc h 2a.2 業(yè)務(wù)機(jī)遇 PAGEREF _Toc h 3a.3 業(yè)務(wù)目標(biāo) PAGEREF _Toc h 3a.4 客戶或市場需求 PAGEREF _Toc h 3a.5 提供給客戶的價(jià)值 PAGEREF _Toc h 4a.6 業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn) PAGEREF _Toc h

3、 4b. 項(xiàng)目視圖的解決方案 PAGEREF _Toc h 4b.1 項(xiàng)目視圖陳述 PAGEREF _Toc h 5b.2 主要特性 PAGEREF _Toc h 5b.3 假設(shè)和依賴環(huán)境 PAGEREF _Toc h 5c. 范圍和局限性 PAGEREF _Toc h 5c.1 首次發(fā)行的范圍 PAGEREF _Toc h 5c.2 隨后發(fā)行的范圍 PAGEREF _Toc h 6c.3 局限性和專用性 PAGEREF _Toc h 6d. 業(yè)務(wù)環(huán)境 PAGEREF _Toc h 6d.1 客戶概貌 PAGEREF _Toc h 6e. 產(chǎn)品成功的因素 PAGEREF _Toc h 6a.

4、業(yè)務(wù)需求計(jì)算機(jī)模擬思維，但模擬思維并不是思維，正如計(jì)算機(jī)模擬水力發(fā)電機(jī)并不是在通過水利在發(fā)電一樣。人類可以利用計(jì)算機(jī)完美地模擬現(xiàn)實(shí)世界，但這并不意味著人類能夠把像是豐滿水利發(fā)電廠嵌入到計(jì)算機(jī)中，并指望它發(fā)電。人類做的僅僅是模擬，并不是真正的事情。思維的模擬也是類似的。思維是具體的、在大腦里發(fā)生的生物學(xué)過程，而思維的模擬是一種抽象的計(jì)算機(jī)程序，它完全不是思維，正如模擬發(fā)電并不是真正的發(fā)電一樣。人類的傳統(tǒng)認(rèn)為，數(shù)學(xué)不是科學(xué)，邏輯學(xué)也不是科學(xué)，科學(xué)是實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，凡是不能通過實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證的學(xué)問都能夠算是科學(xué)。自然，根據(jù)這樣的定義（謬誤在于，人們說科學(xué)是客觀的，而意識是主觀的），因此，就不可能有什么意識

5、科學(xué)。認(rèn)知科學(xué)和對人類的一般研究中所發(fā)生的最重要的事情就是，從前被認(rèn)為應(yīng)該被排斥在科學(xué)研究領(lǐng)域之外的那些因素，如意識、意向性、特別是內(nèi)在意向性，又已經(jīng)成為科學(xué)研究的主要問題。從這種含義上說，科學(xué)在認(rèn)識論上確實(shí)是客觀的。但也有另一種意義的主客體區(qū)分，它是本體論的，與存在的模式相關(guān)。大多數(shù)事物都是客觀存在的，如山脈、原子、建筑場地；而另一些事物的存在卻具有主觀實(shí)在性，一般而言，痛苦、喜悅、渴望以及意識都是主觀存在的?！疤摂M現(xiàn)實(shí)”（VR）技術(shù)就是這種主觀與客觀的完美結(jié)合，然而科學(xué)研究和科學(xué)幻想把人類的意識攪亂了。這是一件好事，但相伴而來的卻有一個(gè)可怕的錯(cuò)誤。人類中的幻想者認(rèn)為大腦不過就是一臺數(shù)字計(jì)算

6、機(jī)，心智不過就是計(jì)算機(jī)程序。這種教育雖然十分有效地使得人類了解了計(jì)算機(jī)（器）這個(gè)概念的外延，但是同時(shí)也非常錯(cuò)誤地傳達(dá)了人類心智中“妄想”之信息。因?yàn)橛?jì)算機(jī)自身并不足以產(chǎn)生認(rèn)知、思維、語義或理解，它僅僅是對認(rèn)知的一種形式的模擬和模仿。如果有人告訴你大腦不過是一臺數(shù)字計(jì)算機(jī)，心智不過是一個(gè)計(jì)算機(jī)程序或一套計(jì)算機(jī)程序，那么你要設(shè)身處地問問自己，這種說法對人類意味著什么?一個(gè)沒有計(jì)算機(jī)科學(xué)知識的人可能會這樣認(rèn)為，但是這正是哲學(xué)研究的典型方式，但這并不是哲學(xué)研究的唯一的事情。它在智能理解的一定歷史階段是重要的，但它并不是智能發(fā)展的重要階段，因?yàn)樗菑娜祟愃嘈诺钠渌聦?shí)中自然而然地得出的。關(guān)鍵之處在于，

7、存在一個(gè)在本體論上是主觀的領(lǐng)域，即人類意識，但這一事實(shí)并不意味著我們不能有在認(rèn)識論上客觀的科學(xué)領(lǐng)域。越來越多的人們正在認(rèn)識到這一點(diǎn)，對人類意識的研究領(lǐng)域是一個(gè)非常重要的科學(xué)研究領(lǐng)域，現(xiàn)在是開始這個(gè)領(lǐng)域研究工作的時(shí)候了，即“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)。a.1背景我們生活在一個(gè)充滿三維物體的三維世界中，為了使計(jì)算機(jī)能夠精確地模擬再現(xiàn)這些物體，就必須能在三維空間中描繪這些物體，我們又生活在一個(gè)充滿信息的世界中，能否盡快地理解并運(yùn)用這些信息是十分地重要，所以，我們需要一個(gè)直接的、易于理解的形式來表示這些信息。最近幾年，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展使得三維表現(xiàn)技術(shù)愈來愈完善,這些三維表現(xiàn)技術(shù)使我們能夠再現(xiàn)三維世界中的物體，能

8、夠用三維形體來表示復(fù)雜的信息?？梢暬夹g(shù)和動畫技術(shù)是三維圖形的重要應(yīng)用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是三維圖形應(yīng)用技術(shù)的集成。概括地說，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過計(jì)算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個(gè)環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的

9、主宰。從本質(zhì)上來說，虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過給用戶同時(shí)提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便用戶的操作。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所應(yīng)用的對象不同，其作用可表現(xiàn)為不同的形式。a.2 業(yè)務(wù)機(jī)遇以下從兩個(gè)方面來分析虛擬現(xiàn)實(shí)建筑漫游系統(tǒng)的業(yè)務(wù)機(jī)遇：時(shí)代需求虛擬現(xiàn)實(shí)從其萌芽到今天的日漸成熟已經(jīng)走過了相當(dāng)長的一段風(fēng)雨歷程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)3D運(yùn)算能力和網(wǎng)絡(luò)帶寬大大提高，虛擬現(xiàn)實(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日益廣泛，已逐漸應(yīng)用到了航空、軍事、醫(yī)學(xué)、教育、工程設(shè)計(jì)、商業(yè)經(jīng)營等各個(gè)領(lǐng)域。所以用三維動畫來展示現(xiàn)實(shí)場景是必不可少的。技術(shù)發(fā)展作為一個(gè)新

10、時(shí)代的學(xué)生團(tuán)隊(duì)，發(fā)展更新更高效的技術(shù)是必不可少的。而社會為我們提供了一個(gè)優(yōu)異的發(fā)展空間。a.3 業(yè)務(wù)目標(biāo)虛擬現(xiàn)實(shí)建筑漫游系統(tǒng)以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為核心，結(jié)合三維電話等技術(shù)，通過對知識進(jìn)行有效結(jié)合，旨在高效地為用戶展示各項(xiàng)實(shí)時(shí)事物提，在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)期內(nèi),逐步實(shí)現(xiàn)以下各項(xiàng)目標(biāo)和功能：1目標(biāo)（1）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺下專業(yè)性技術(shù)資源交流與展示；（2）實(shí)現(xiàn)三維動畫的傳播，適時(shí)展現(xiàn)三維動畫和感應(yīng)技術(shù)的結(jié)合；2功能（1）展示各項(xiàng)事物；（2）通過手套感應(yīng)，展現(xiàn)電腦與人的結(jié)合；a.4 客戶或市場需求虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過給用戶同時(shí)提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便

11、用戶的操作。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所應(yīng)用的對象不同，其作用可表現(xiàn)為不同的形式，例如將某種概念設(shè)計(jì)或構(gòu)思可視化和可操作化，實(shí)現(xiàn)逼真的遙控現(xiàn)場效果，達(dá)到任意復(fù)雜環(huán)境下的廉價(jià)模擬訓(xùn)練目的等。該技術(shù)的主要特征有以下幾方面：1. 多感知性（Multi-Sensory）2. 浸沒感（Immersion）3. 交互性（Interactivity）4. 構(gòu)想性（Imagination）從以上兩個(gè)方面來看，虛擬現(xiàn)實(shí)建筑漫游系統(tǒng)適應(yīng)了市場的需求，必將受到客戶的歡迎。a.5 提供給客戶的價(jià)值虛擬現(xiàn)實(shí)建筑漫游系統(tǒng)將提供給客戶以下幾個(gè)方面的價(jià)值：逼真的任務(wù)模擬，可選擇設(shè)定不同場景，并可插入自己的物理模塊；為終端用戶提供快速成

12、型、直觀的交互作用；現(xiàn)實(shí)擬真模擬環(huán)境；帶有虛擬實(shí)境配置（環(huán)境和裝置）的3D開發(fā)平臺；允許多方案的結(jié)構(gòu)，可使終端用戶置身于逼真的虛擬環(huán)境中。a.6 業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)背景介紹虛擬漫游技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的重要分支，在建筑、旅游、游戲、航空航天、醫(yī)學(xué)等多種行業(yè)發(fā)展很快。由于有可貴的3I特性沉浸感、交互性和構(gòu)想性，使得沿用固定漫游路徑等手段的其他漫游技術(shù)和系統(tǒng)無法與之相比。虛擬建筑場景漫游或稱建筑場景虛擬漫游是虛擬漫游的一個(gè)代表性方面，是虛擬建筑場景建立技術(shù)和虛擬漫游技術(shù)的結(jié)合。前者是基礎(chǔ)，后者是系統(tǒng)運(yùn)行方法。 技術(shù)難點(diǎn) 目前，虛擬建筑場景漫游的最大難點(diǎn)在于建模逼真度和繪制實(shí)時(shí)性的矛盾。由于這種漫游所看

13、到的景象離觀察者近，就要求繪制非常逼真。因此，建模時(shí)構(gòu)造要精細(xì)，會消耗很多時(shí)間。同樣，由于計(jì)算機(jī)性能的制約，構(gòu)造出來的模型越復(fù)雜，在繪制時(shí)要達(dá)到實(shí)時(shí)效果就越困難，實(shí)時(shí)性太差就會使觀察者無法接受。這對矛盾是整個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)普遍存在的。一般來說，需要在精確程度和繪制速度兩方面取一個(gè)折衷值，即既滿足一定的繪制真實(shí)感，又不造成觀察者的動態(tài)不適感。也可以運(yùn)用多層次細(xì)節(jié)（LOD）方法為場景生成不同的細(xì)節(jié)層次，可大大減少繪制的計(jì)算量。還可以采取一些場景預(yù)處理辦法，例如用輻射度方法，可在漫游時(shí)省去許多計(jì)算光照的計(jì)算量。b. 項(xiàng)目視圖的解決方案由于建筑漫游是讓客戶體驗(yàn)到與現(xiàn)實(shí)相同的三維世界.因此需要進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染

14、Realtime.受到硬件的制約.必須對三維場景進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理.因此,并且對渲染引擎進(jìn)行設(shè)置.整個(gè)開發(fā)需要分若干模塊進(jìn)行協(xié)作.項(xiàng)目的功能和優(yōu)勢客戶可以根據(jù)自己的喜好游覽場景的任何地方，而不是傳統(tǒng)的建筑動畫只能被動的跟隨既定的攝像機(jī)路線，現(xiàn)在提供了一種交互.充分的與客戶進(jìn)行交互體驗(yàn)，是我們的漫游能隨心所欲。整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)過程分3個(gè)模塊3ds max建模部分，Photoshop 后期處理部分，Virtools引擎控制部分。（1）建模部分需要根據(jù)實(shí)時(shí)渲染引擎的優(yōu)化規(guī)定進(jìn)行建模，以便盡可能的提高FPS，由于這是一個(gè)實(shí)時(shí)渲染的過程，速度至關(guān)重要。因此在這樣一個(gè)靜態(tài)的場景里，采取不加燈光的策略以提高FP

15、S減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。為了提高場景的真實(shí)度，需要使用3ds max里的烘培技術(shù)來對光影效果進(jìn)行預(yù)處理。（2）photoshop部分主要處理2D界面部分和烘培部分3ds max烘培出來的效果如果有不理想的地方用photoshop進(jìn)行修改，而不是再次修改烘培參數(shù)。以節(jié)約開發(fā)周期，并且photoshop的靈活性比較強(qiáng)，效果比直接修改參數(shù)好。（3）Virtools部分整個(gè)作品的核心是此軟件提供的一種交互方式，來對場景進(jìn)行交互管理。利用軟件給定的模塊可以代替繁重的程序代碼來高效的進(jìn)行腳本設(shè)計(jì)。b.1 項(xiàng)目視圖陳述建筑漫游只是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一種應(yīng)用.可以在建筑物建成之前先體驗(yàn)建成之后的感覺.這樣的體驗(yàn)既能讓客戶

16、有身臨其境的感受.也能讓開發(fā)商通過漫游來發(fā)現(xiàn)布局等發(fā)面的不足.這個(gè)項(xiàng)目只是一個(gè)嘗試.如果應(yīng)用在其他方面.前景將是相當(dāng)廣闊.可以提供人機(jī)的互動交流.配合硬件設(shè)備.例如數(shù)據(jù)手套等等.更能體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的神奇。b.2 主要特性建筑漫游所具有主要特性包括以下幾個(gè)方面： 具有實(shí)時(shí)渲染功能 能全方位漫游不受空間制約 按自己的喜好進(jìn)行漫游.不受路線限制 配合硬件設(shè)備能進(jìn)行進(jìn)一步的交互控制b.3 假設(shè)和依賴環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)想要做的更真實(shí).效率更高.還需要對引擎有進(jìn)一步的了解和優(yōu)化.更需要進(jìn)行c程序的編寫以擴(kuò)展對引擎的控制能力.c. 范圍和局限性此次是虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的首次開發(fā)，其在很多方面還存在局限性。其涵

17、蓋的專業(yè)知識面還存在局限性，在以后的開發(fā)工作中會不斷的加以完善。c.1 首次發(fā)行的范圍此次發(fā)行的是虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的1 . 0版本，為了保證軟件的穩(wěn)定性和正確性，不可能把潛在的客戶所能想到的每一特性都包括到其中。此版本的系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，能基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)期目標(biāo)，用戶體驗(yàn)產(chǎn)品帶來的樂趣。c.2 隨后發(fā)行的范圍隨后改行的版本主要從以幾個(gè)方面來加以擴(kuò)展：一、在后期發(fā)行版本中我們會不斷引進(jìn)新的虛擬顯示技術(shù)，來對知識進(jìn)行更加高效運(yùn)用。二、隨著1.0版本的發(fā)行和推廣，爭取得到市場的肯定，得到更多客戶的了解和支持，能夠與更多的開發(fā)伙伴展開合作，使資源更豐富，技術(shù)更加完善。三、隨著1.0版本的影響面的擴(kuò)大，肯定還存在很多潛在的客戶，那么我們必須再增加功能和資源來滿足這部分從群的需求。c.3 局限性和專用性虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)內(nèi)容上存在局限性，主要針對建筑行業(yè)。d. 業(yè)務(wù)環(huán)境這一部分總結(jié)了一些項(xiàng)目的業(yè)務(wù)問題，包括主要的客戶分類概述和項(xiàng)目的管理優(yōu)先級。d.1 客戶概貌虛擬現(xiàn)實(shí)漫游系統(tǒng)的客戶主要分為以下幾類：1企業(yè)，合作伙伴，提供商級客戶這一級客戶對系統(tǒng)具有舉足輕重的作用。對系統(tǒng)技術(shù)，知識，市場推廣等到方面都起到極大的推動作用。2資深專業(yè)人士這一級客戶已經(jīng)是扎根于系統(tǒng)，是論壇中的活躍人物，具有豐富