html5全景校园,基于HTML5的校园全景漫游系统研究与实现
摘要：
虚拟现实技术在旅游、智慧城市、数字校园、医疗、交通、文化教育、航空航天、文物保护、工业仿真、建筑仿真、军事、空间技术等领域得到广泛的应用。全景技术是虚拟现实技术的一个分支,相对于传统的三维建模贴图的虚拟现实展示,三维全景技术有着开发周期短,真实度高,体积较小,易于网络传播,扩展性强等特点。但是对于现有的三维全景系统在路径规划中使用传统A~*算法存在的两点之间遇到障碍物效率不高以及参与运算的节点过多消耗资源问题。基于HTML4的三维全景系统存在不标准,难统一,不安全,耗资源等问题,这些严重影响了三维全景漫游系统的应用与推广。针对上述存在的问题,开发了一个基于HTML5的校园全景漫游系统。本文主要工作如下:(1)提出了一种能在两个节点之间有障碍物的情况下高效寻路的HRPA~*算法针对传统A~*算法在起点到目标点的路径规划过程中遇到障碍物时寻路效率不高以及OPEN列表节点过多问题,提出一种能在两个节点之间有障碍物的情况下高效寻路的HRPA~*算法(HRPA~*,High-efficiency Route Planning A~*algorithm)。首先,建立一个临时障碍物节点列表和关键节点列表,利用障碍物节点和关键节点将初始的起点到目标点的路径分成两段;其次,对每段分别进行计算,并采用二叉堆对节点数据进行存取。实验结果表明:相对于传统A~*算法,HRPA~*算法具有较好的性能,并在四川师范大学成龙校区全景漫游系统中运行良好。(第3章)(2)应用HTML5技术来解决目前WEB应用的标准性,安全性,统一性,跨平台等问题,并提出了一种基于WebGL的实时渲染大量图元的优化方法针对HTML4存在的不标准,不安全,难统一,耗资源,依赖插件,不能跨平台等问题,将HTML5应用于系统的开发之中,使用HTML5、JavaScript、CSS3、WebGL等Web开发技术解决上述问题。首先完成全景场景的建模和贴图,然后用HTML5技术完成对场景的交互,以及完成导航菜单模块和导航热点地图模块的交互。用户可以在系统中对视角自由地进行水平和垂直的观察,实现场景视角缩放,场景的切换,热点展示,音频播放,离线存储等。(第4章)(3)在上述研究工作的基础上结合第三方地图服务,并结合我校实际,设计并实现了一个校园全景漫游系统针对上述工作,从素材的获取开始,然后图像拼接,全景图渲染。通过比较选择最佳的三维全技术,划分并完成每个交互模块。加入地图服务,能直观的看到路径规划,最终实现了基于HTML5的四川师范大学成龙校区三维全景漫游系统。(第4章)
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