04 虚拟现实—建筑漫游系统 需求说明书6-3.doc

密 级：公 开文档编号：第1版070901分册名称：第3册/共6册高效知识聚类的E-book系统软件需求说明书电子科技大学梦精灵创新团队总页数：6页正文页数：4页附录（内容和分页数）：2页编制日期： 2007年9 月 1 日编制：凌 飞、阮 仪审核：李会宗、尹 翔目 录1引言21.1 目的21.2 背景21.3 参考资料21.4 术语32.1 目标32.2系统（或用户）的特点43假定和约束444需求规定44.1 软件功能说明44.2 对功能的一般性规定44.3 对性能的一般性规定44.3.1精度44.3.2时间特性要求54.3.3灵活性54.4 其他专门要求54.5故障处理要求55运行环境规定55.1 设备与分布55.2 支撑软件55.4 程序运行方式66开发成本估算67尚需解决的问题68附录61引言1.1 目的为明确软件需求、安排项目规划与进度、组织软件开发与测试，特撰写本文档。本文档供项目总监、设计人员、开发人员参考。1.2 背景我们生活在一个充满三维物体的三维世界中，为了使计算机能够精确地模拟再现这些物体，就必须能在三维空间中描绘这些物体，我们又生活在一个充满信息的世界中，能否尽快地理解并运用这些信息是十分地重要，所以，我们需要一个直接的、易于理解的形式来表示这些信息。最近几年，计算机图形学的发展使得三维表现技术愈来愈完善,这些三维表现技术使我们能够再现三维世界中的物体，能够用三维形体来表示复杂的信息。可视化技术和动画技术是三维图形的重要应用技术。虚拟现实技术就是三维图形应用技术的集成。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。从本质上来说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作。根据虚拟现实技术所应用的对象不同，其作用可表现为不同的形式。本项目的任务提出者：电子科技大学梦精灵创新团队&成都理工大学虚拟现实实验室本项目的开发者：电子科技大学研究生用户：主要从事IT技术开发的人员，以及三维爱好者。1.3 参考资料 编号 资料名称 简介 作者 日期 出版单位 1 7-81036-510-X/TP 三维游戏设计宝典（高级篇） 刘明昆 2005 汕头大学出版社 2 9781590595572 Foundation 3ds Max 8 Architectural Visualization, Brian L. Smith, friends of ED April 24, 2006 3 9781556224010 3DS Max Lighting Nicholas Boughen Wordware Publishing, Inc. Sep 25,2004 4 9787115145673 Adobe Photoshop CS3 Studio Techniques Willermoer Rello Publishing April 24, 2005 5 9787115158277 Photoshop LAB Color: The Canyon Conundrum and Other Adventures in the Most Powerful Colorspace Margulis,D Wordware Publishing April 24, 2005 6 9787121003202 Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design Sherman.W Rello Publishing April 1, 20061.4 术语1. 渲染：烘染物象，分出阴阳向背，增加质感和立体感，加强艺术效果。2. 烘托：在物象的轮廓渲染衬托，使其明显突出。3. 建模：使用计算机描述一个系统的行为；应用程序和数据建模是为应用程序确定、记录和实现数据和进程要求的过程。4. Virtools：是3D虚拟和互动技术的集成：5. Virtual Reality：是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。2.1 目标整个漫游系统如前所述是以建筑场景的建立为基础的，其设计与实现方法可归纳为三种：基于多边形的直接绘制法（简称直接建模法）、场景模型导入法和基于图像的绘制方法。 （1）基于多边形绘制的漫游系统的设计与实现 这种方法适合于场景组织不复杂、多边形数目比较少的较规范、较简单或简化的场景绘制。例如建筑物远观或大场景的建筑点缀等等。 （2）实现模型导入的漫游系统的设计与实现 基于几何建模及模型导入的技术，通常利用造型软件（如3DS Studio, AutoCAD等）手工搭建三维模型，建立场景。这种方法需要耗费大量的时间建立模型，工作量很大，一般涉及到测量现场、定位和数字化结构平面或者转换现存CAD数据；其次很难校验其结果是否精确。其漫游场景是由计算机根据一定的光照模型绘制，色彩层次没有自然景观丰富，带有明显的人工痕迹，即使采用贴图渲染也不能逼真地再现现实世界。 由于建模软件的功能日益强大，设计中人们的分工日益明确，人们可以利用日益精细的建筑模型和丰富的模型库资源来加快设计，这一基于几何建模的模型导入技术已成为当今游戏设计等领域的主流技术。 （3）实现图像的绘制技术设计与实现漫游系统 这种技术首见于Quick Time系统。它采用实时图像图形处理来生成三维观察效果，用方向不受约束的图像（包括360度漫游所需的信息）代替了电影片段，用实时图像代替了电影播放。这种方法的一个缺点是在景点切换时会有跳跃。 基于图像的虚拟场景漫游技术，利用在某一固定位置所抓取的一个环境的360度全景图像，通过展现全景图像的相应部分来实现相互的调整。全景图像是利用一系列局像拼接起来的，能够进行全视野、360度全方位环视漫游的图像环境。 基于图像的虚拟场景漫游技术的实现，是利用摄影设备连续扫描周围空间的真实图像。要求精度高时，要利用激光扫描仪来获得真实图像数据。 与在三维图形世界中的漫游相比，这种系统可以避免复杂的三维建模工作，所以更适合复杂的自然风光、地景的漫游。 2.2系统（或用户）的特点虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。3假定和约束1在3ds max建模过程中要尽量注意节省模型的点和面.尽量避免违规操作.如使用布尔工具.要按照建模要求进行建模2对贴图的处理.要注意渲染引擎在内存中对图形的加载是以2的幂 .所以在制作贴图的时候要尽量注意节约内存.尺寸不好调整的可以切割成若干符合要求的小块来进行贴图.3.在烘培的时候要先调节好灯光.然后对文件进行保存.因为烘培会显著改变材质并且不可逆转.而且注意烘培的尺寸.过大将严重消耗系统资源.过小将无法体现细节 .建议采用LightMap.44需求规定4.1 软件功能说明1. 提供一种操作模式.类似游戏的控制方式.以第一人称的方式进行游览2. 可以配合硬件.用数据手套来代替键盘操作.进行游览 4.2 对功能的一般性规定可以流畅的进行漫游.保证硬件舒适度.4.3 对性能的一般性规定对数据精度、响应时间的要求。本处仅列出对软件系统的所有功能（或一部分）的共同要求，针对某一功能的专门性能要求应列在该功能规格说明中。在漫游时需要把FPS控制在32以上.才能在浏览是不会有延迟的感觉.4.3.1精度对建筑物的建模要求实际尺寸4.3.2时间特性要求FPS在32以上4.3.3灵活性 在用手套控制是尽量考虑到人手的活动习惯.是操作舒适4.4 其他专门要求封装后在XP系统一般可正常运行.其他系统如2003.vista等.如果不能运行.直接复制mfc71.dll msvcp71.dll msvcr71.dll 到system32目录下即可.加入数据手套后的封装还未实现.需要在安装Virtools 4.0并包含5DT驱动的机器上运行4.5故障处理要求1.系统提示缺失文件可按要求复制文件2.运行过程中出错可重新初始化.5运行环境规定5.1 设备与分布1）主机类型 内存256M以上2）显卡推荐支持抗锯齿.3）其他特殊设备 数据手套5.2 支撑软件1）操作系统操作系统windows xp2）Virtools 4.05.4 程序运行方式面向用户，在浏览器中直接返回相关数据，包括最新图书和论坛信息，属于独立运行的可以挂载在网页上.以网页格式.方便交流下载.6开发成本估算以列表的方式给出各功能规定所需的开发人时和费用（如差旅费）。名 目模块名称需要时间需要人数费 用13ds max建模7天1200.002Photoshop前期处理2天2