VR试验报告模板

1、虚拟现实技术课堂实验报告（2015-2016 学年第 2 学期）班 级： 地信 1102姓 名： 曹晓东学 号： 31130503上机前准备：充分一般不充分其他情况说明实验出勤情况：全勤请假次缺勤次操作练习态度：认真较好不专注实验完成情况：全部部分未完成报告撰写质量：优秀良好合格不合格综合评定成绩：优秀良好中等及格不及格实验一： Sketch Up 软件认识与使用准备情况：充分一般不充分出勤情况：出勤请假缺勤实验态度：认真较好不专注报告质量：优秀良好合格完成情况：全部部分未完成实验时间：6月 12日、星期五、5-8节综合评定成绩优秀良好中等及格不及格、实验目的与要求：1. 目的通过本次实验，使

2、学生掌握 Sketch Up 软件的基本架构，理解利用 Sketch Up 进 行场景制作的基本步骤，能够熟练运用 Sketch Up 软件的主要功能及相关工具。2. 要求每位学生进行 Sketch Up 软件的安装和配置，操作练习 Sketch Up 的主要功能及 相关工具，理解体会各种操作的执行结果，并独立总结撰写完成实验报告。二、Sketch Up 的主要功能：边缘和平面：这是绘图最基本的元素每个 Sketch Up 模型皆由两种元素组成：边缘和平面。边缘是直线，而平面是由几条 边缘构成一个平面循环时所形成的平面形状。例如，矩形平面是由四条边缘以直角角度 互相连接 在一起所构成的。自己可

3、在短时间内学会使用 Sketch Up 的简单工具，从而 绘制边缘和平面来建立模型。一切就是这么简单容易！推/ 拉：从 2D 迅速转为 3D使用 Sketch Up 专利设计的 推/ 拉 工具，可以将任何平面延伸成立体形状。单击鼠 标就可开始延伸，移动鼠标，然后再单击即可停止延伸。自己可以将一个矩形推 / 拉成 一个盒子。或绘制一个楼梯 的轮廓并将其推 / 拉成立体的 3D 形状。想绘制一个窗户 吗？只需在墙上推 /拉出一个孔即可。 Sketch Up 易于使用而广受欢迎，原因就在于其 推/ 拉的功能。精确测量：以精确度来进行作业处理Sketch Up 特别适合在 3D 环境中进行迅速的绘图处

4、理，但是它的功能不仅仅只是一只 神奇的电子画笔而已。因为当自己在计算机上进行绘图处理时，自己在 Sketch Up 中 所建立的一切对象都具有精确的尺寸。当自己准备好要建立模型时，自己可以随意根据 自己想要的精确度来进行模型的建立。如果自己愿意，自己可以将模型的比例视图打印 出来。如果自己有 Sketch Up Pro，自己甚至还可将自己的几何图形导出到 AutoCAD 和 3ds MAX 等其他程序内。路径跟随：建立复杂的延伸和板条形状使用 Sketch Up 创新万能的 路径跟随 工具，可以将平面沿预先定义的路径进行延 伸以建立 3D 形状。沿 L 形线路延伸一个圆形即可建立一个弯管的模型

5、。绘制瓶子的 一半轮廓，然后使用 路径跟随 工具沿一个圆形来扫动，就能建立一个瓶子。自己甚 至还可以使用 路径跟随 工具来圆整扶手、家具和电器等对象的边缘。颜料桶：套用颜色和纹理自己可以用 Sketch Up 的 颜料桶 工具使用颜色和纹理等材料来绘制模型。 群组和组件：建构更智能的模型 自己可将模型中几何形状的各个部分粘在一起成为一个群组以建立更容易移动、复 制和隐藏的子对象。 组件虽然有点像群组， 不过比群组更方便： 组件的各副本相互关联， 因此在一个副本上所做的改变会自动影响其他副本。窗、门、树、椅子和数以百万计的 其他对象都可受惠于此功能。阴影：进行阴影研究以增加真实感Sketch U

6、p 强大的实时 阴影引擎 可让自己对模型进行精确的阴影研究。截面：查看模型的内部自己可以使用 Sketch Up 的交互式截面功能暂时性切开设计的一部分以查看其内部。 自己也可使用截面功能来建立正交视图 （ 例如楼层布置图 ） 以使用 Sketch Up Pro 将 几何图形导出到 CAD 程序，或在处理模型时以更佳方式检视模型。此外，自己也可使 用 Sketch Up 的场景功能来移动或旋转截面，甚至制作截面动画。场景：储存检视及建立动画 为了让自己可轻松储存模型的精确检视，以便稍后返回该检视，我们设计了场景功能。 需要建立动画吗？只需建立几个场景并按下一个按钮即可。环顾和行走：亲自探索自己

7、的创作Sketch Up 利用一组简易的导览工具来提供第一人称检视，从而让自己身临其境的检视 模型。用 定位镜头 单击可让镜头立在模型内的任何地方。使用 环顾 工具转 动自己的虚拟头部。最后，切换到 行走 模式来以步行方式探索自己的创作，自己甚 至还可以上下楼梯和斜坡。Google 地球：在周围环境中检视自己的模型Sketch Up 和 Google earth 属于同一产品系列，因此自己可以在两者之间轻易交流 信息。自己的项目需要一个建筑地点吗？按下一个按钮即可直接从 Google earth 中 将缩放的空照图，包括地形，汇入到 Sketch Up 中。沙盒工具：处理地形Sketch Up

8、 的 沙盒 工具让自己能够建立、优化和更改 3D 地形。自己可以从一组汇 入的等高线来产生平滑的地形，增添窄路和径流山谷以及建立房间和车道。3D 模型库：可以在 3D 模型库中寻找任何自己所需要的模型Google 3D 模型库是一个庞大的在线 3D 模型库，自己可在其中寻找任何自己所需的对 象。若自己能免费下载，为何需要自己建立呢？汇入 3DS：在建模时拔得头筹自己可以将 3DS 档案直接汇入到自己的 Sketch Up 模型中。有 3DS 格式的家具要使 用？只需要汇入即可进行处理。汇入图像：用照片贴墙Sketch Up 可让自己汇入 JPG、 TIFF、PNG 和 PDF 等文件格式的图像

9、。自己可以单独 使用这些图像（有点像海报性质），也可以将图像粘贴到表面以建立建筑物、包装设计 等具有如照片般真实感的模型。汇出 TIFF 、JPEG 和 PNGSketch Up 可让自己汇出最大 10,000 像素正方形的位图，因此自己可使用电子邮件进 行发送、在文件中发布或投影到墙上， 只要选择一些选项并单击 导出 即可进行汇出， 过程简易迅速。PRO汇入和汇出 DXF 和 DWG：平面线条绘图和 3D 模型Sketch Up Pro 可让自己汇入和汇出 DXF 和 DWG，轻松地将设计图、截面、立视图或 甚至整个模型移入 （ 和移出） 自己喜欢的 CAD 程序。汇入和导出的几何图形尺寸将

10、维 持 1:1 的比例，而且图层将予以保留。PRO汇出 PDF 和 EPS：平面向量图Sketch Up Pro 可让自己以 PDF 和 EPS 格式导出模型的视图，从而让自己能够在 Illustrator 和 Freehand 等向量编辑程序中继续进行处理。 对于需要不受分辨率限制 的平面图像来说，导出到这些格式是最好的方法了。PRO汇出 3DS、OBJ、 XSI、FBX、VRML和 DAE如果自己使用的是 Sketch Up Pro 版，则自己可将自己的模型导出成若干有用的 3D 格 式。Pro 使用许多不同的工具，这些导出程序提供与几乎所有现有流行的 3D 建模应用 程序互通的能力，可让

11、 Sketch Up 参与大多数的专业工作流程。三、Sketch Up 的特点特色 :1、Google Sketch Up 的运行界面简洁明了，使用者容易上手，操作命令少，与那 些复杂的 3D建筑软件形成鲜明对比。2、Google Sketch Up 可以直接进行设计作业，在电脑上进行构思创意与细节修改， 保证了建模成功的准确性。它可以完成二维、三维空间和模拟手稿设计效果图，软件提 供设计外表面贴图材质选择，可实现淡彩钢笔效果。3、Google Sketch Up适用范围广阔，它的使用者有木工技师、电影制作人、游戏 厂商、广告设计师、建筑工程师等，涉及的领域从社交网络到建筑工程、定位导航等兼

12、有。4、Google Sketch Up 方便的推拉功能，设计师通过一个图形就可以方便的生成 3D几何体，无需进行复杂的。5、Google Sketch Up 可以实现剖面动画效果和建模阴影演示动画，设定模型的时 间和城市等信息。6、快速生成任何位置的剖面，使设计者清楚的了解建筑的内部结构，可以随意 生成二维剖面图并快速导入 AutoCAD进行处理。7、Google Sketch Up与 AutoCAD，Revit,3DMAX， PIRANESI等软件结合使用，快 速导入和导出 DWG,DXF,JPG,3DS格式文件， 实现方案构思， 效果图与施工图绘制的完 美结合，同时提供与 AutoCAD

13、和 ARCHICAD等设计工具的插件。8、自带大量门，窗，柱，家具等组件库和建筑肌理边线需要的材质库。9、轻松制作方案演示视频动画，全方位表达设计师的创作思路。10、具有草稿，线稿，透视，渲染等不同显示模式。11、准确定位阴影和日照， 设计师可以根据建筑物所在地区和时间实时进行阴影 和日照分析。12、简便的进行空间尺寸和文字的标注，并且标注部分始终面向设计者。13、Google Sketch Up与 3DMAX功能非常相似，但是它缺少了独立渲染器，需要通过外部渲染器实现效果图渲染四、实验体会与收获：通过这次的上机实验， 初步认识了一个 Google 公司主导开发的 Sketch Up软件 先是

14、二维的绘图工具：画直线，矩形，圆，圆弧，多边形和手绘线。然后是编辑工具 移动，旋转，缩放，推拉，路径跟随，偏移复制。而编辑工具里面的移动、旋转、缩放 是建模工具通用的命令。并且，发现推拉是 Sketch Up特有的神一样的命令，课下自己 维基百科了一下，竟然还申请专利了！路径跟随 听说是为了纪念 TIG 出的一款插件， 而集成进去的。偏移复制跟 cad 的 offset 差不多。接着就是测量标注相关的工具，然 后视图查看工具，基本鼠标快捷键可以操作，不用过来点图标。最后是导人视和剖面相 关命令。初步学习了这些简单的入门操作，算是有打开了一扇窗户吧，如果以后做项目需要 的话，自己会再去上论坛具体

15、的学习了解 Sketch Up 的几个体系： 组件和群组、材质 系统、样式系统，图层系统。总体来说，这次的上机的收获真的是蛮多的。实验二：全景作品的制作准备情况：充分一般不充分出勤情况：出勤请假缺勤实验态度：认真较好不专注报告质量：优秀良好合格完成情况：全部部分未完成实验时间：6月 19日、星期五、5-8节综合评定成绩优秀良好中等及格不及格一、实验目的与要求：1. 目的通过本次实验， 使学生理解全景技术的概念、 种类以及全景作品的常用文件格式， 掌握全景作品的制作流程，熟练各种制作软件的功能及操作。2. 要求每位学生根据所提供的素材，练习全景图的制作并独立撰写完成实验报告。二、实验软件及系统：

16、实验软件： PTGui pro 9.0 汉化版 （去笑脸版 ） 、Ulead Cool 360操作系统： Windows XP三、全景作品制作步骤：Cool360 制作步骤：1、启动 Photoshop ，选择菜单“文件自动 Photomerge”出现对话框，选择 “打开”后面的“文件”选项，然后单击“浏览”按钮打开照片的保存文件夹，或者 单张图片按住 Ctrl 键选择要添加的图片，选择下方的“混合图像”选项，最后单 击“确定”按钮。左边的版面选项提供了自动、透视、圆柱、仅调整位置和互动版面四个选项，每 一个都有不同的效果，自动 模式下的全景拼接是把所有的单张照片按照原来的大小 透视直接拼接起

17、来， 这个对于数字博物馆的展示方式是比较可取的， 一般情况下选择 自动模式即可；透视模式 是把单张图片的原来的正常透视进行调整，拼接完的全景 图类似于多张单张图片拼接而成的平面图， 没有立体效果； 圆柱模式是把拼接完的全 景图左右两边放大，让 后再弧形的屏幕上显示出来的时候正好是自动模式的效果； 互动版面是一种可手动操作的模式， 可以自己调节单张照片之间的顺序， 上方时图片源，下方是拼接区， 可以把上面的图片拖到下面的拼接去进行拼接，拖动右侧 “导航器”下的“滑块”可以调节“拼图区”的显示比例，在“拼图区”排列图片时，当 两幅图片重叠 时， Photomerge 会自动将图片之间的重叠部分设为

18、透明，这样可以 方便我们观察图像的重叠效果是否真实合理。如果选择了“对齐图像”选项，可以在 检测到共同之处时自动将重叠图像固定到位。2、裁剪拼接后的废弃部分。3、设置完成后单击“确定”按钮完成图像拼接，最后选择菜单“文件存储为” 命令保存全景图片。PTui Pro 制作步骤：1、打开 PT, 加载图像，自动对准图像后，发现多次对准图像都无法拼接成功，这 时就需要手动拼接了。2、在“方案助手”的“相机、镜头参数”取消“自动” ，水平视角填 180（这 里可以根据自己的镜头视角填写） ，之后的操作要在全景图编辑器（看到效果图的窗 口）里了。3、在全景图编辑器里，选择“编辑个别图像”按钮图标，然后就

19、可以分别对 0-5 号图像进行编辑了。4、对图像进行拖动调整，要先选择一个图像作为参考，天、地包含了整个水平 的内容， 最适合做为初始参考了。 当然如果天的图像过于单一或者无参考性就可以选 地。5、参考图像做好，现在开始从图像 0 开始，一幅幅图拖动，对准吧。鼠标左键 拖动，鼠标右键旋转，一直到拖到满意效果为止。补地图片（图片5）的拼接也是一样，手动拖拉到底部，右左移动来对准。6、点击“编辑整个全景图”可以切换到全景效果查看 ，这样可以看到整个效果 图。如不满意，继续步骤 5 操作。7、对于细节的调整，可以打开放大镜查看局部细节，针对细节位置进行调整。 细致活。要做到精确就得慢慢拖动。同理可以

20、把其它图片的对接点一一对准好。8、通过 5-7 步骤的调整，基本可以出来一张全景图了。然后调整一下补地图片 的参数，使脚不显示就可以了。四、实验体会与收获：通过这次的虚拟现实上机实习，我们学习了PTGui 这款软件。 PTGui Pro 是一款基于 Windows与 Mac OS X平台的全景摄影照片拼接软件，由New House InternetServices BV 开发并维护。它的使用便捷入手还算是比较快，主要功能包含图像拼 接与混合，支持长焦，普通与广角及鱼眼镜头所拍摄的照片，支持创建普通，圆柱 以及球形全景照片。而这次我们主要是学习了它的柱形全景图和球形全景图、对象 全景图的制作。分

21、别从三个不同的方面来入手了对全景图的制作，并了解了各种全景图的特 点： 柱形全景图的制作：把拍摄的照片投影到以视点为中心的有限高度的圆柱 上，从而水平 360 度观看四周的景色，但是如果用鼠标向上下拖动时，上下的视野 将受到限制，你看不到天顶，也看不到地底。即垂直视角小于 180 度。 球形全 景图的制作：把拍摄的照片投影到以视点为中心的圆球上从而使你能水平 360 度， 垂直 180 度，即全视角 360X180 观看全景照片。 可以说你已经融入了虚拟环境之中。 球形全景照片的制作比较复杂：首先必须全视角拍摄，即要把上下前后左右全部拍 下来，普通相机要拍摄很多张照片。然后再用专用的软件把它们

22、拼接起来，做成球 面展开的全景图像，最后选用播放软件，把全景照片嵌入你的网页。 对象全景 图的制作：对象全景的目的是展示对象（如你要拍摄汽车，汽车就是对象）的 3D 形象 , 拍摄时瞄准对象，转动对象，而不是转动相机，每转动一个角度，拍摄一张， 顺序完成。然后选用对象全景的播放软件，使你能用鼠标拖动对象做水平 360 度转 动,展示对象的 3D 全貌, 你也会有 3D 的感觉 , 最后把它嵌入你的网页，发布到你的 网站上。对象全景也有很广的应用范围：商品和玩具展示，文物观赏，艺术和工艺 品展示等。并且，还了解了 QuickTime VR 的优点是 : 幅面大 ,图像质量好； 使用方 便，兼容性

23、好； 多视角观看，真实感强； 制作简单，数据量小。以后如果遇 到适合这样类型的需要，一定会有限考虑到这个软件。实验三： ArcGIS 中空间信息的三维可视化表达准备情况：充分一般不充分出勤情况：出勤请假缺勤实验态度：认真较好不专注报告质量：优秀良好合格完成情况：全部部分未完成实验时间：6月26 日、星期五、5-6节综合评定成绩优秀良好中等及格不及格一、实验目的与要求：1. 目的通过本次实验， 使学生掌握利用 ArcGIS 软件对空间信息进行三维可视化的方式、 手段和步骤，以及 3D Max 、Sketch Up 等三维建模软件与 ArcGIS 软件间的数据转换 与通讯方式。2. 要求每位学生根

24、据所提供的实验数据及相关教程资料，独立完成 ArcGIS 空间信息三 维可视化、 3D Max 、Sketch Up 模型数据的导出、 ArcGIS 三维数据的导入等练习， 并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。二、实验软件及系统：实验软件： ArcGIS 10.0操作系统： Windows 7三、三维可视化方法及步骤：1、三维地形建模（1）打开 ArcScene，加载生成的不规则三角网 TIN ，此时在界面中显示三维的 地形场景。（2）加载影像，在影像图层上点击右键，选择属性，在基本高度选项卡中，选 择在自定义表面上浮动，此时文件路径默认为 TIN 文件的路径，点击确定。（ 3）此时，

25、影像和 TIN 就叠加到了一起。将 TIN 隐藏，此时界面中就形成了三 维的地形图。如果地形凸起不明显，可以右键点击数据框的场景属性， 修改垂直夸大 的数值，点击确定。2、三维物体建模（ 1）打开 ArcScene，打开数据文件中的可视化效果 .sxd，和二维场景进行对比， 可以发现场景主要有点、 环绕整个场景的线要素，以及地面和物体的面要素，以及高 程数据。（ 2）新建 ArcScene 场景，将 3D.mdb 中的 D3DVisualization 要素数据集添加到 场景中。此时场景中有两个点要素，一个面要素、一个线要素和一个等高线数据。（3）根据等高线生成 DEM 。首先将等高线转换为

26、TIN ，选择 3D Analyst 中的数 据管理，打开创建 TIN 工具，输入要素选择等高线，将 TIN 加载到图层中。然后根 据 TIN 生成 DEM ，选择 3D Analyst 中的转换 -由 TIN 转出 -TIN 转栅格， 生成 DEM 数据。此时在界面中就出现了三维的地形。（ 4）面要素的三维化。打开面要素的属性面板，选择符号系统，类别-唯一值，值字段设为 Height ，添加 0和 1值。选择拉伸选项卡，勾选拉伸图层中的要素，拉伸 值或表达式设为 Height 字段。选择基本高度选项卡，在从要素获取的高程中勾选使 用常量值或表达式，在字段计算器中选择 Base Height

27、字段，点击确定。（5）线要素的三维化。打开线要素的属性面板，选择拉伸选项卡，输入拉伸的 高度，选择确定。（6）符号类型设置。点击内容列表中的符号，打开符号选择器。对于符号库中 已有的符号可以直接使用。如果没有，点击编辑符号，打开符号属性编辑器，类型选 择 3D 标记符号，选择符号所在位置，点击确定，加载符号。还可以在符号管理器中 新建符号库，对符号库中需要的符号进行新建，自己定义一个符号库。 在符号选择器 面板中选择样式引用，勾选自定义的符号库。（ 7）点要素和线要素的三维化与面要素相同。对于Point2，因为在三维地形上，所以在属性面板的基本高度选项卡中要选择在自定义表面上浮动。对 Poin

28、t2 按 TYPE 字段进行分类， 在符号属性编辑器中选择 3D 标记符号， 选择已经建好的 Sketchup 模 型，点击确定，此时界面上的点就被选择的模型替代。3、三维全场景显示 : 三维全场景显示就是将建立好的场地与地物模型能够以三维空间的方式展现给大 家,实现基本空间浏览功能 （放大、缩小、漫游、导航、飞行 ）等, 这部分主要是通过 ArcScene来完成的, 通过工具栏中的放大 / 缩小、导航、飞行等功能达到可视范围的变化。 在 ArcScene 实现三维全场景显示是比较简单的 , 只要加入带有 Z（ 高程 ） 的图层如 shapefiles,TIN,ras-ter,geodatabase等, 就可以以三维方式显示。本文以某中学为例完成了三维全场景显示。具体操作为 : 启动 ArcScene,通过添加数据工具加载进来已经完成的 GRID模型或 TI