数字化虚拟校园系统设计与研究

樊宇

【摘要】 在信息化、数字化的背景下数字城市开始建设起来作为其中重要的组成部分数字化虚拟校园也开始不断发展。其中3D GIS的虚拟化校园系统成为了数字化虚拟校园发展的代表技术。通过3D GIS建模能有效展示虚拟化校园的立体图形。为探究3D GIS技术对虚拟校园系统设计的影响本研究在分析虚拟化数字校园的基础上探究3D GIS的实现功能为将来的3D GIS虚拟化数字校园的发展提供参考和借鉴的依据。

【关键词】 3D GIS技术 虚拟化校园系统 数字化

随着社会不断进步信息化、数字化开始融入到人们的生活二维的校园地理信息系统也逐渐开始转变为三维的校园地理信息系统3D GIS技术开始逐渐在校园中得到应用。而虚拟化校园的提出则始于上个世纪80年代Jaron Lanier 提出的“虚拟现实”（Virtual Reality）这一概念他认为利用计算机可以模拟出一个虚拟的世界可以让用户产生一种身临其境的感觉[1]。因此随着虚拟地理环境技术、数字库等信息技术的不断发展以此为基础选择Visual C++或者Map Objects作为技术的开发平台建立起一个可视化的虚拟的平台能有效够帮助学校的相关人员进行校园的布局和管理工作的开展具有非常大的使用价值。为此本研究主要在分析虚拟数字校园系统功能的基础上深入探究3D GIS技术对于虚拟化数字校园发展的影响旨在探究虚拟数字校园的技术实现为今后数字化校园的发展与建设提供参考和借鉴的资料。

一、虚拟校园系统的功能

1.1图层管理

通过连接Arc GIS 中数据库，在系统中的图形模块功能能够实现加载或者卸载图层，通过缩放或者平移能够将校园内的建筑院，校道，甚至是花坛，水体都能够具体反映出来，同时，该系统还能支持图形的输出。

1.2虚拟校园场景的驱动

虚拟校园场景的驱动是实现虚拟数字化校园的重要环节。在建设完成3D 模型后，只有将其放置在房在相应的漫游环境中，才能真正实现让观察者身临其境的目标。

1.3属性查询

该系统对于校园内的建筑物，或者系统内的信息检测，定位和查询都能够以快速、准确地的姿态进行。同样，在对系统信息进行统计分析也是非常准确、快速的，使其能够准确地提供相应的信息数据，有助于建筑物的管理和设计。同时，这种检索和查询是一种双向的结构，用户既可以根据图形查看属性，同时也可以根据属性查看图形。

二、虚拟校园技术实现

2.1建模

在建模的过程中，如果在3D MAX中利用布尔进行运算，那么物体则存在产生变化的可能性，甚至会出现计算错误的现象，进而影响到了正常的工作[2]。但是，此时如果选择的是利用矩形—编辑样条线—附加—挤出这种形式来进行运算，那么所得到的的效果将会大大优于前者。

2.2 Arc Scene中模型信息缺失的解决

模型导入到Arc Scene时必须以3DS格式进行导入，在导入后，客户通过系统进行观察时可能存在出现部分损失的现象（例如无法显示透明玻璃，以至于显示窗体没有玻璃）。此时，通过3D MAX复制或在阵列时通过选择“复制”操作，就能够将在Arc Scene中无法显示的模型信息。但是，如果是通过选择“实例”或者“参考”而得到的模型，那么就不能够在Arc Scene中完全显示出来。

2.3材质损失或其他损失的解决

在将模型导入到Art scene之后后，存在轮廓完整但纹理材质丢失的可能性，这对系统的效果也会有大大的影响。因此，为了解决这一问题，操作者可以将模型及其纹理贴图通过同一路径进行保存，这种方式在导入后虽然颜色、亮度等方面会出现一定程度的失真，但这种失真却是可以通过3D Effects上的工具进行调节的，调节后将不会相应模型的效果[3]。

三、结语

在信息化、数字化的社会背景下信息数字化在实际的应用中得到了良好的发展。而在此背景下校园中使用3D GIS技术构建虚拟化校园系统不仅可以建立起一个有效的校园管理系统为学校的科学管理提供技术支持还能为师生的信息查询提供便利。对学校的发展而言有着非常大的影响。而同时完善的数字校园信息系统不仅仅有效促进学校的发展在其他领域也能做出巨大的贡献。因此在未来的发展过程中还需要不断重视虚拟数字校园系统的建设促进虚拟数字校园的发展。

参 考 文 献

[1]陈旭，何原荣，岳秋霞.基于MAPGISK9的三维虚拟校园系统设计[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，v.30；No.19612：17-19.

[2]宋燕燕.基于引擎技术的虚拟校园系统的设计和实现[J].软件工程师，2015，v.18；No.19610：20-23.

[3]江涛.基于WEBGIS的数字虚拟校园系统设计与实现[J].信息与电脑（理论版），2011，No.23403：44.