数字小区漫游系统的设计与实现

引 言

目前，国内大部分房地产公司主要是以沙盘或者网站二维平面图展示新建楼盘的效果，用户的视觉体验比较单调， 对在建小区的实际环境无法进行直观的感受。虚拟现实技术是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，通过视觉、听觉等感官的模拟，让用户及时、没有限制地观察三维空间内的事物。以“陶然居”小区作为对象，利用虚拟现实技术及场景建模技术，对小区的室内外场景进行虚拟建模，在网络平台上实现了虚拟场景的构建及实时的交互漫游，向用户全面详细的展示了“陶然居”数字小区。

1 系统总体功能

1.1 虚拟漫游功能

系统提供方便实用的室内外漫游功能，通过键盘鼠标的简易操作，让用户身临其境的感受小区的室内外环境。同时， 提供了游览速度可调节的步行、车行等不同方式，在小区内漫游可以利用提供的指北针进行方向指示，有导航图可提示当前位置，特定场景之间可以快速切换，动画展示常用路线 ；三维虚拟场景展示，包括 360度鸟瞰、建筑整体展示，雨雪阴晴效果模拟展示。虚拟漫游功能模块可以在线体验，也可以下载到本地进行体验。

1.2 小区数字化管理

小区构建好后，实现了小区的动态网站。该网站不仅可以进行虚拟漫游，还可以进行数字化物业管理，实现了水电费查询、停车位查询、设备报修、网上投诉建议等功能，真正实现了小区的数字化建设，并能满足用户对小区的数字化管理需求。

2 系统具体实现

“陶然居”数字小区的实现主要由 3D 模块和VRP 导入平台模块以及ASP 网站模块三大部分构成。其中 3D 模型模块的主要工作是在 3Dmax 软件下根据整个小区的平面图建立三维模型，包括楼房模型的制作和小区里环境模型（树、花园、道路）的制作。把所有模型制作好后，导入VRP-Builder 虚拟现实编辑器中，对模型进行更加细腻的优化和设计。

2.1 3Dmax 基础建模

在创立基础模型的过程中，主要采用了 3Ddsmax 功能的创建和修改按钮。创建按钮下的几何体按钮主要用于创建一些三维实体模型，比如喷泉，假山，大门，家具等。修改按钮提供了丰富多彩的修改器，编辑样条线、编辑多边形、编辑网格，挤出、车削、倒角等。

在建好的基础模型的基础上，为其添加一些材质使模型更加真实和现实。最常用的是标准材质、建筑材质、混合材质。例如，小区室外环境的树、路灯，主要应用了镂空贴图 ；玻璃应用了玻璃材质 ；建筑上的海报也采用了贴图。

灯光调节模块主要是利用了灯光按钮下的目标聚光灯、目标平行光、天光、泛光灯等来调节整个小区或者室内灯光， 以便使其更加接近现实。渲染烘焙模块将当前场景中的材质与灯光信息渲染到纹理，然后重新赋给模型，使场景中具有真实的光照效果。

2.2 VRP模块

VRP 模块分为室内室外两个模块。室内模块利用卧室视角、客厅视角、阳台视角等新颖方式，用户感受模拟入住后的真实感。室外模块通过自主漫游、动画展示、定点展示等功能让购房者身临其境，使其对小区的区域位置、居住环境、楼盘特色、社区景观等有了更加详细的认识和了解。

2.2.1 室内模块

开启室内虚拟漫游室内模块后，将显示室内漫游的工作界面，主要是由10个功能按钮、视图功能区、导航图等组成。导航图主要是使用户在进行虚拟漫游时，能够方便快捷的看到自己所在的位置。功能按钮包含：①无人漫游 ：无人漫游可以根据该功能按钮的提示，通过键盘、鼠标控制，随意在整个室内漫游，具有很强的真实感。②动画相机 ：利用 VRP提供的动画相机，根据设计好的固定路线，来展示整个室内环境以及摆设。③客厅视角：此部分主要是根据定点相机的功能， 来展示客厅的静态全景，帮助用户看清整个客厅的陈设。④阳台视角：展示阳台的静态全景。⑤卧室视角：生动形象的展示了用户卧室的陈设。⑥餐厅视角：全面的展示了餐厅的环境以及家居物品的摆设。⑦录制动画 ：如果客户在浏览时发现某一个场景或者动画很好，想收藏起来，可以通过录制动画按钮完成。⑧输出截图 ：该部分是在录制动画按钮的基础上又增设的一项功能按钮，它可以方便快捷的将客户记录的美好场景输出下载到用户电脑上，以便用户日后浏览观看。⑨开启碰撞 ：该部分主要是在用户进行虚拟漫游时，与模型接触时发生的一项碰撞检测，使用户不至于穿过此模型，从而使其真实感大大增强。室内模块的效果图如图 1所示。

2.2.2 室外模块 

室外漫游的模块，主要由四个功能按钮、视图功能区、 导航图组成。 

（1）导航图 ：主要是用户在进行虚拟漫游时，能够方便 快捷的看到自己所在的位置。功能按钮主要有 4 个。 

（2）定点展示 ：该部分不仅通过定点相机详细的向客户 展示了正门、花园、体育场等固定地点的社区环境，还巧妙 的运用动画相机向客户提供了整个小区的鸟瞰动画展示，方便 客户深刻了解“陶然居”数字小区。 

（3）天气 ：该部分模拟了雨天、晴天、雾天等各种各样 的天气变化，不仅使整个数字小区的社区景观、居住环境更 加丰富多彩，也让客户感觉到整个虚拟场景的真实化与逼真化。 

（4）动画展示 ：功能主要是根据开发人员设计好的固定 路线，利用 VRP 提供的动画相机来展示室外部分区域的环境 以及公共设施等，例如，环游动画等。 

（5）自主漫游 ：该功能提供了步行、车行等多种不同的漫游方式，方便快捷，并且浏览速度可以根据自己的需要随 意调节。

室外模块的完成效果图如图 2 所示。

2.3 数字小区网站 

一个完备的数字化小区不仅能实现漫游功能，还能提供 给用户数字化的管理，基于此设计实现了数字小区网站。动态 网站主要实现了楼盘信息、小区动态、小区的物业管理、停车 位管理等功能。网站实现如图 3 所示。

3 结 语

本系统所漫游的场景主体是在建的“陶然居”小区，其中 主要建筑物是住宅楼群等，外部景观包括住宅楼群、小型花园、 喷泉、花草树木、道路、路灯、篮球场等，用户通过鼠标键 盘等简易操作切换视点，让用户对房型、未来的装修效果、小 区室外的环境，足不出户就可以反复浏览，极大地提高了用户 的真实感受，为房产公司、住房者、购房者搭建了一个良好的 交流平台，实现了小区的数字化建设和管理。