基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台的设计与实现

基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台的设计与实现摘要VR化学实验室是一个基于鸿蒙系统开发的全景展示平台的单机应用程序，主要使用虚拟现实技术。使用Unity3D的游戏引擎和C#编程语言，可在Linux系统上运行。通过鼠标追踪等设备实现实验的选择、角色移动、视角移动等关键功能。提供了各种不同的实验场景，可以模拟化学反应和实验器具结构。用户可以实时感受到化学反应的过程，进行实验操作，获得更直观的感受，并且不会面临实验操作中的安全隐患。使用HTML网页描述语言和CSS文档描述语言编写相关介绍，以网页形式呈现。用户可以通过互动界面操纵实验器具，观察反应过程。该平台可与电脑设备配合使用，为用户提供更优秀的虚拟现实体验。这个应用程序解决了传统化学教育中的问题，并能使学生们更好地掌握课程材料。该应用程序具有高性能和稳定性，为实现虚拟现实技术在各领域的应用提供有力支持。关键词：鸿蒙系统;虚拟现实;全景展示;实现;HTML;CSS;Unity3D;Linux

目录第1章绪论 11.1研究背景 11.2研究内容 1第2章鸿蒙系统与虚拟现实技术综述 32.1鸿蒙系统的概述与特点 32.2Linux优点 32.3虚拟现实技术的发展历程与应用现状 42.4鸿蒙系统与虚拟现实技术的结合 5第3章虚拟现实化学实验室全景展示平台的设计与实现 63.1系统架构设计 63.2虚拟现实全景展示算法实现 73.3网页界面设计 73.4虚拟现实化学实验室的实现 83.4.1化学实验步骤实现原理 83.4.2CExpItem脚本主要成员及作用 163.4.3草酸铵的移动设置 183.4.4选择实验器具步骤设置 213.4.5化学实验消息界面的设计 233.4.6进入相应化学实验的设计 253.4.7实验室音频设置 263.5网站的搭建 27第4章实验设计与结果分析 314.1实验环境与条件 314.2实验过程与数据分析 314.3结果分析与讨论 324.4实验验证与结论 33第5章系统性能优化与趋势分析 345.1系统性能分析与优化 345.2未来发展趋势分析 345.3鸿蒙系统终端虚拟现实全景展示平台的未来趋势分析 35第6章总结与展望 376.1工作总结 376.2未来展望 37致谢 39参考文献40附录 41 保定理工学院本科毕业设计第2章鸿蒙系统与虚拟现实技术综述2.1鸿蒙系统的概述与特点鸿蒙系统是一种基于微内核的全场景分布式操作系统。具有更广泛的系统安全性、可到毫秒级乃至亚毫秒级的低时延,将在智能物联网、平板电脑、可穿戴设备、计算机、汽车、智能屏幕和其他智能设备等各种设备方面得到广泛的应用,并将对人们的生活带来巨大影响REF_Ref1325069422\w\h[1]。相比于其他操作系统，鸿蒙具有以下显著的特点。首先，鸿蒙系统具有高度的安全性。鸿蒙系统采用的“分层架构”的设计思想，可以将核心服务隔离出来，从而保证系统的安全稳定性。另外，鸿蒙系统所采用的“容器化架构”也非常有利于提高系统的安全性。其次，鸿蒙系统具有高度的灵活性。鸿蒙系统拥有统一的设备驱动框架，能够适应不同硬件设备的需求，同时还支持多种编程语言，因此可以很好地适应不同的开发语言和开发需求。再次，鸿蒙系统具有高度的开放性。鸿蒙系统采用“开放原则”的设计思想，能够方便地集成第三方软件和服务，满足用户多元化的需求。此外，鸿蒙系统还提供了统一的开发工具和平台，方便开发者进行开发和测试，同时也降低了开发成本。最后，鸿蒙系统具有高度的智能性。鸿蒙系统采用了“分布式技术”的设计思想，能够实现“万物互联”，从而提高系统的智能性和可用性。同时，鸿蒙系统还采用了“AI技术”的应用，为用户带来更加智能的体验。总之，作为中国科技企业的产品,鸿蒙操作系统一经发布就吸引了全球目光REF_Ref693678017\w\h[2]。鸿蒙系统作为一种新兴的操作系统，拥有许多独特的特点和优势，这对于虚拟现实全景展示平台的研发和应用具有不可忽视的意义。2.2Linux优点Linux操作系统以其开源、稳定、安全的特性,目前在服务器领域已经成为无可争议的霸主REF_Ref719745674\w\h[3]。Linux操作系统诞生于1991年，具有完整的开发人员社区等优点，普遍应用于物联网、嵌入式系统、工业控制等诸多领域。并且Linux是一个基于可移植操作系统接口（POSIX）、UNIX的多用户、多任务、支持多线程及多CPU的操作系统REF_Ref17414758\w\h[4]。2.3虚拟现实技术的发展历程与应用现状虚拟现实技术作为一种新兴的知识载体或认知工具,自诞生之日起,就受到广泛关注REF_Ref2124662447\w\h[5]。虚拟现实技术是一种虚拟环境模拟技术，是在计算机技术、图像处理技术、3D模型技术、生物学、传感器技术、智能硬件等领域的支持下得以快速发展的技术。虚拟现实技术从诞生到成熟经历了三个阶段：虚拟现实技术的产生期，虚拟现实技术的发展期和虚拟现实技术的成熟期REF_Ref2130511283\w\h[6]。在虚拟现实技术产生期，科学家们研究出计算机图形学和触觉反馈手套等技术，为虚拟现实技术的发展奠定了基础。在这个阶段，人们可以通过计算机模拟出虚拟环境和对象，但这种技术只是一个简单的模拟，没有真实感。到了虚拟现实技术的发展期，科学家们进一步完善了虚拟现实技术，包括移动轨迹捕捉、全头戴设备、交互式虚拟环境等。这种技术可以在某些方面比真实情境更好，例如可以在虚拟环境中进行难以在现实生活中实现的操作。最后，随着计算机图形学、人机交互等技术的日益发展，虚拟现实技术进入了成熟期。虚拟现实技术不再是传统的虚拟环境，而是引入真实感的物理效果、虚拟角色，形成了更加具有真实感和震撼力的虚拟环境REF_Ref1338262917\w\h[7-10]。虚拟现实技术在娱乐、教育、医疗、军事等领域广泛应用，取得了巨大的成功。虚拟现实技术在娱乐领域可以实现全景影视、虚拟游戏等，可以提供更加真实、刺激的娱乐体验。在教育领域，虚拟现实技术可以为学生提供与现实世界不同的视角和体验，增强了学习的趣味性和互动性。在医疗领域，虚拟现实技术可以通过虚拟手术、心理治疗等技术为患者提供更加安全、便利的医疗服务。在军事领域，虚拟现实技术可以用于战场模拟、战地培训等领域，可以提高军队作战能力和水平REF_Ref2142931656\w\h[11-14]。虚拟现实技术与鸿蒙系统的结合也已经在逐渐得到应用。鸿蒙系统作为一款新的操作系统，具有灵活度高、运行效率快等优点。在虚拟现实应用中，鸿蒙系统可以更好地支持虚拟现实技术的应用，提升系统的性能和稳定性，满足虚拟现实技术在各个领域的应用需求。因此，鸿蒙系统与虚拟现实技术的结合有着广阔的应用前景REF_Ref21078684\w\h[15]。2.4鸿蒙系统与虚拟现实技术的结合我们将以基于鸿蒙系统的虚拟现实化学实验室全景展示平台为设计对象，探究鸿蒙系统特性与虚拟现实技术在全景展示领域中的结合方式。首先，通过微内核框架，实现了操作系统与虚拟现实硬件的有效连接，从而实现系统与虚拟现实技术的强耦合。其次，通过Unity3D引擎，实现了对全景图片和视频的处理和渲染，显示效果更加细腻、真实。第3章虚拟现实化学实验室全景展示平台的设计与实现3.1系统架构设计本章针对基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台进行设计与实现，主要包括系统架构设计、虚拟现实全景展示算法实现以及界面设计与网站搭建三个方面。本节将重点介绍系统架构设计方案的选取与实现。在系统架构设计方面，我们打算采用典型的客户端-服务端模式进行设计，其中客户端负责处理用户输入信息以及将用户请求发送至服务端，服务端则负责从服务器中获取所需的虚拟现实全景展示数据，并将数据反馈给客户端，最终呈现给用户展示。系统客户端主要采用HTML语言进行开发，与客户端服务器交互通过鸿蒙系统提供的SDK完成。具体地，网页界面要采用网页语言进行开发。而系统实验操作则主要采用C#语言进行开发，通过调用各类插件可以获取到与虚拟现实全景展示相关的数据。总的来说，本节实现了客户端-服务端模式下的虚拟现实全景展示的基本系统架构设计，提供了完整的系统方案，为后续的算法实现和界面设计与用户交互做好了充分的准备工作。图3.1系统架构设计3.2虚拟现实全景展示算法实现本章旨在介绍虚拟现实全景展示算法的实现。在本章中，我们将详细介绍整个虚拟现实全景展示平台中实现虚拟现实全景展示算法的技术细节和思路。首先，在虚拟现实全景展示平台中，我们以VR化学实验室为设计对象，我们采用了基于Unity3D的方式实现了虚拟现实全景的展示。在这种实现方法中，我们将整个全景图按照某种规律分成若干个区域，并且针对每个区域计算出它们在全景中的位置，同时确定相邻区域的拼接方式，最终完成整个全景的展示。这种实现方法可以有效的减少单个全景图的处理负担，同时又能够保证全景的完整性。其次，在我们的虚拟现实化学实验室全景展示中，我们设置了用户角色可以自由移动，将标准的化学实验室编程到虚拟现实平台上，并将采用第一人称视角完全匹配到化学实验室全景上。这种技术可以极大的提高用户的沉浸感。最后，在整个虚拟现实化学实验室全景展示平台的界面设计和用户交互中，我们采用了多种虚拟现实展示效果和交互方式。例如，采用了鼠标跟踪技术，用户只需要调整鼠标的角度姿态就能够改变自己在虚拟现实化学实验室全景中的视角，而无需使用复杂难操作设备。同时，让用户通过键盘进行虚拟现实化学实验室全景的导航和操作。这种设计和交互方式极大的提高了用户的操控体验和沉浸感，让用户更加自然、方便、快捷地享受虚拟现实全景场景。综上所述，我们在虚拟现实化学实验室全景展示平台的虚拟现实全景展示算法实现中，基于Linux操作系统，采用了Unity3D技术，并在用户交互中采用了多种虚拟现实展示效果和交互方式，从而实现了整个虚拟现实全景展示平台的设计和实现。3.3网页界面设计在实现虚拟现实全景展示平台的过程中，除了系统架构设计和全景展示算法的实现，界面设计也是非常重要的一部分。首先，针对本平台的展示需求，我们设计了简洁、直观的用户交互界面，以方便用户进行相关信息查看。为了保证用户的视觉舒适度，我们采用了合适的色彩搭配和字体大小，使得整个界面显得简洁美观，且易于用户阅读和操作。其次，用户可以通过点击界面上的不同区域来进行不同的操作。例如，用户通过点击“播放”按钮来开始学习实验展示。此外，在网页界面中，用户还可以通过在学习引导界面点击视频来进行播放实验，或者通过点击视频来停止播放实验。除此之外，我们还为用户提供了相应的化学实验操作与提示，以便用户在使用过程中遇到问题时可以及时解决。图3.2界面分布设计3.4虚拟现实化学实验室的实现3.4.1化学实验步骤实现原理实验设计为按照顺序点击物品后，播放操作物品的动画。可以操作的物品上有脚本CExpItem.cs实现播放操作动画的功能,设置如图3.3图3.3功能设置图3.4类MoveInfo结构MoveInfo通过在指定时间内移动、旋转物体来实现动画，其Header下的属性是需要设置的移动信息。如图3.4类MoveInfo结构。移动完成后可以显示隐藏物体(液体)移动功能设置定义了一个名为MoveInfo的公共类，里面包含了一系列变量和方法。其中包括了一个名为MoveType的枚举类型，用于表示移动的类型，包括位置、旋转、位置旋转和动画四种类型。该类还包括了目标位置、移动时间、是否返回、是否暂停等参数。在移动过程中，还有一个用于协同运行的移动协同和移动完成的通知。最后，该类还包括了物体的初始状态（列表形式）和动画组件的引用变量。此外，还有一些用于隐藏和显示物体、移动完成后的父对象等参数。使用这个类可以方便地控制物体的移动，以便在Unity3D中实现自己的游戏或虚拟场景。以下为代码实例：publicenumMoveType{位置,旋转,位置旋转,动画}[Header("移动物体")]publicTransformorg;[Header("目的位置")]publicTransformtarget;[Header("移动类型")]publicMoveTypemtype;[Header("移动时间")]publicfloattime;[Header("是否返回")]publicboolbback;publicCoroutinemco1;//移动协成publicCoroutinemco2;publicintstate;//0未移动1移动publicCExpItemmitem;//所在物品publicVector3ipos;//初始信息publicQuaternionirot;publicTransformipar;[Header("移动完成是否暂停")]publicboolbpause;[Header("暂停时间")]publicfloatpausetime;[Header("移动完成显示物体")]publicGameObject[]objshow;[Header("移动完成隐藏物体")]publicGameObject[]objhide;publicUnityAction<CExpItem>mact;//移动完成通知publicList<bool>shows;//物体初始状态publicList<bool>hides;[Header("移动完成后的服父物体")]publicTransformtfparent;[Header("动画")]publicAnimatoraim;Init保存物体的初始信息、移动完成后需要显示、隐藏的物体和新的父物体。其逻辑如下图3.5init()逻辑图图3.5init()逻辑图图3.6实物图图3.5逻辑图定义了一个名为init的方法。它首先判断MoveInfo类中的org变量是否为null，如果不为null则记录其当前的位置、旋转、父对象信息。接着，它为shows和hides变量分别创建一个新的List，并对其进行初始化。在for循环中，逐个访问传入的objshow和objhide数组，并将每个物体的activeSelf状态记录在shows和hides数组中。整个方法主要是为了初始化类中的变量和列表，以便在后续的运行中使用。以下为代码实现：publicvoidinit(){if(org!=null){ipos=org.position;irot=org.rotation;ipar=org.parent;}shows=newList<bool>();hides=newList<bool>();for(inti=0;i<objshow.Length;i++)//物体初始状态{shows.Add(false);if(objshow[i]!=null){shows[i]=objshow[i].activeSelf;}}for(inti=0;i<objhide.Length;i++){hides.Add(false);if(objhide[i]!=null){hides[i]=objhide[i].activeSelf;}}}stop()它主要用于停止物体的移动，并且回收协程。该方法首先判断mco1是否为null，如果不为null，则调用mitem上的StopCoroutine方法终止该协程。接着，它判断mco2和aim是否为null，如果不为null，则同样使用mitem上StopCoroutine方法终止对应的协程。最后，如果aim不为null，则将其状态设置为0，即置为静止状态。整个方法主要是为了停止物体的移动并回收相关资源。如图3.7stop()逻辑图图3.7stop()逻辑图图3.8实物图以下为stop()代码实例：voidstop()//停止移动{if(mco1!=null){mitem.StopCoroutine(mco1);}if(mco2!=null){mitem.StopCoroutine(mco2);}if(aim!=null){aim.SetInteger("state",0);}}move的方法，它用于移动物体并执行回调。该方法首先调用stop方法停止物体的移动。接着，如果移动类型为动画，则创建一个IEnumerator类型的协程，该协程由ieaim(time,act)方法返回。然后，使用mitem上的StartCoroutine方法启动这个协程，并将这个协程的引用存储到mco1变量中。如果移动类型不是动画，则创建一个IEnumerator类型的协程，该协程由iemove(org,target.position,target.rotation,time,bback,act)方法返回。接着，同样使用mitem上的StartCoroutine方法启动这个协程，并将这个协程的引用存储到mco1变量中。最后，如果需要回到原来的位置，输出一条日志提示。整个方法主要是为了移动物体，并执行回调，如果是动画类型，则使用动画协程，否则使用移动协程。如图图3.9move()逻辑图图3.9move()逻辑图图3.10move()实物图以下为move()代码实例：publicvoidmove(UnityAction<CExpItem>act){stop();if(mtype==MoveType.动画){IEnumeratorie=ieaim(time,act);mco1=mitem.StartCoroutine(ie);}else{//移动IEnumeratorie=iemove(org,target.position,target.rotation,time,bback,act);mco1=mitem.StartCoroutine(ie);if(bback){Debug.LogWarning("ts"+ipos.ToString()+""+irot.eulerAngles.ToString());}}}3.4.2CExpItem脚本主要成员及作用声明一个名为CExpItem的MonoBehaviour类，主要用于定义物品属性和移动信息。首先有一个公共的TMP_Text变量minfo，用于存储物品信息。然后有一个Outline变量mline，用于表示物品轮廓。接下来有一个string类型的操作提示mstrdes，用于提示玩家如何操作物品。然后有一个MoveInfo数组变量mmoveinfo，用于存储物品可进行的所有移动。接下来有一个GameObject数组变量objhide，被隐藏的物体，这些物体将在物品移动时显示（因为移动结束后它们被隐藏了）。接下来有一个整型变量mid，用于表示当前移动的索引号。然后有一个Color字段用来存储初始颜色。接下来有一个UnityAction<CExpItem>变量mact，用于在移动结束后通知调用者。接下来有一个整型变量mdir，用于存储物品移动的方向。接下来有一个布尔变量bstay，用于指示物品是否需要在移动结束后返回。在Awake()方法中进行初始化。CExpItem脚本主要功能如下图3.11CExpItem类图3.11CExpItem类以下为CExpItem类代码实例：publicclassCExpItem:MonoBehaviour{[Header("物体信息")]publicTMP_Textminfo;[Header("轮廓")]publicOutlinemline;[Header("操作提示")]publicstringmstrdes;[Header("移动信息")]publicMoveInfo[]mmoveinfo;[Header("隐藏物体")]publicGameObject[]objhide;publicintmid;//当前移动Colortxtclr;//初始颜色UnityAction<CExpItem>mact;//移动结束通知publicintmdir;//1正向0返回移动publicboolbstay;//移动结束后是否返回privatevoidAwake()}mmoveinfo为该物体的全部移动步骤，移动开始后按顺序移动mmoveinfo中的物体。这段代码包括两个方法：init()和loadinfo()。init()方法用于在开始游戏时隐藏物体，毕竟隐藏一些物品可能是为了在游戏过程中进行交互，而不是一开始就显示在场景中。在这里使用了GameMgr.Inst.showobj(objhide,false)方法来隐藏物体，即将objhide数组里的所有物体都设置为不可见。loadinfo()方法用于初始化物品的移动信息。循环遍历所有的MoveInfo，让他们知道自己所属的物品是谁，然后调用它们各自的init()方法进行初始化。如果某一个MoveInfo为空，则跳过这次循环。以下为代码实例：publicvoidinit()//隐藏物体{GameMgr.Inst.showobj(objhide,false);}publicvoidloadinfo()//初始化移动信息{for(inti=0;i<mmoveinfo.Length;i++){//if(mmoveinfo[i]!=null){mmoveinfo[i].mitem=this;mmoveinfo[i].init();}}}实现逻辑如图3.12移动信息初始化图3.12移动信息初始化图3.13实物图3.4.3草酸铵的移动设置在CExpItem.cs脚本中，用于控制游戏中的物体移动和动画效果。该脚本包含一MoveInfo类，它存储了移动信息，包括移动物体、目的位置、移动类型等，还包括一些控制移动的协程、移动完成后的回调以及移动完成后的显示和隐藏操作等。在实例中，通过实例化MoveInfo类并设置其属性来控制物体的移动操作。其中，MoveType包括位置、旋转、位置旋转和动画几种类型，可以根据具体游戏场景来灵活设置。同时，该脚本还支持对移动完成后的物体进行显示和隐藏，以及改变其父物体等操作。部分代码示例：if(pmove)//正向移动{GameMgr.Inst.showobj(objshow,true);//移动结束后显示隐藏物体GameMgr.Inst.showobj(objhide,false);if(tfparent!=null)//移动结束后设置父物体{org.parent=tfparent;}if(bpause)//暂停{yieldreturnnewWaitForSeconds(pausetime);}}图3.14打开盖子设置图3.15移动瓶子设置打开盖子设置如上图3.14移动瓶子设置。移动瓶子到量筒如上图3.15移动瓶子设置。CExperiment控制一个实验的完成，这是CExperiment类的一部分代码，它包括一些公共变量和一个Start()方法。这个类与实验的交互有关，包括鼠标点击物品、物品移动等操作。其中包括相机、当前选中的物品、上次选中的物品、物品点击列表、当前物品编号、当前移动的物品、鼠标状态、实验状态等。在Start()方法中，可能是对这些变量进行初始化，但是这段代码不够完整，需要结合其他部分的代码来看才能更好地理解其含义。代码实例如下：publicclassCExperiment:MonoBehaviour{[Header("相机")]publicCameramcam;publicCExpItemcursel;//鼠标下物品publicCExpItempresel;//上次鼠标下物品publicList<CExpItem>items;//物品点击列表publicinteid;//当前物品publicCExpItemcurmove;//当前移动物品publicboolbmouselock;//光标移动状态publicboolbmove;publicintstate;//0未实验1实验voidStart()}CExperiment类包含如下图3.16:图3.16CExperiment类图3.17CExperiment（Script）3.4.4选择实验器具体步骤设置CExperiment类有一个名为select()方法，该方法用于选择物品。该方法首先使用相机和鼠标位置创建一个射线ray，然后使用Physics.Raycast方法检测该射线是否与可选物品相交。如果相交，则获取该物品的CExpItem组件，并将其设置为cursel变量的值。接下来，该代码检查前一次选择的物品（presel）和当前选择的物品（cursel）是否不同，如果不同，则取消前一次选择物品的高亮状态。然后，将当前选择的物品设置为前一次选择的物品，并检查是否按下了鼠标左键，如果是，则调用onitemclick方法，该方法处理点击物品时的操作。总的来说，该select方法处理了鼠标在物品上的选择、高亮以及物品点击等操作。代码实例如下：voidselect()//选择物品{Rayry=Player.Inst.mcam.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);RaycastHithit;intm=LayerMask.NameToLayer("equip");m=1<<m;cursel=null;if(Physics.Raycast(ry,outhit,10,m))//查看物品{CExpItemit=hit.transform.gameObject.GetComponent<CExpItem>();if(it!=null){cursel=it;cursel.hilight(true);//选中高亮}}if(presel!=null)//取消上次高亮{if(presel!=cursel){presel.hilight(false);}}presel=cursel;if(Input.GetMouseButtonDown(0))//查看{if(cursel!=null){onitemclick(cursel);}}}CExperiment类有一个名为onitemclick()方法的代码片段，该方法用于处理点击物品时的操作。该方法首先检查当前选择的物品item是否是正确的物品（即items[eid]），如果是，则将该物品设置为curmove，并调用item.move()方法将其移动到目标位置上（onmoveend是移动完成后的回调函数）。如果选择的物品不正确，则播放错误提示音效并弹出错误提示窗口。如果当前没有正确的操作可以执行，则仅发出警告调试信息。总的来说，该onitemclick方法是在确定选择的物品正确的情况下将其移动到目标位置上，并对错误的操作进行处理。以下为代码实例：voidonitemclick(CExpItemitem)//点击物品{if(bitem(eid)){if(item==items[eid])//点击正确{curmove=item;item.move(onmoveend);//移动物品}else{GameMgr.Inst.playsound(0);GameMgr.Inst.showinfo("操作错误,请选择正确的物品");}}else{Debug.LogWarning("onitemclickerr");}}}CExperiment类的Update()方法，用于更新实验状态。在该方法中，如果当前实验状态state为1，表示正处于实验状态，那么就会执行一些操作。首先，在没有物品移动的情况下，会执行select()方法，用于选中物品并进行操作。其次，如果用户按下Q键，则会弹出一个确认框询问用户是否退出实验，在点击确认按钮后，会执行onquitexp()方法。如果用户按下R键，则会调用rst()方法来重置实验。因此，该方法通过监听用户的键盘事件，并在符合条件时进行一些处理，让用户能够顺利进行实验，并且支持用户在实验中退出和重置实验。以下为代码实例：voidUpdate(){if(state==1){if(curmove==null)//无物品移动{select();}if(Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))//退出实验{GameMgr.Inst.mpanmsg.showinfo(string.Format("退出实验？"),"退出实验",onquitexp,this,"确定取消");}if(Input.GetKeyDown(KeyCode.R))//重置{rst();}}}3.4.5化学实验消息界面的设计PaneMsg为消息显示界面，这是PaneMsg类的一部分代码，它包括一些公共变量和多个方法。这个类与化学试验消息界面的交互有关，包括信息、按钮、标题、选择结果、光标锁定、是否移动、参数、显示信息等设置。该脚本是Unity的一个类，用于处理UI界面上的信息、标题、按钮等控件。详细解释如下：TMP_Texttmp_txt：用于显示信息的文本的控件。TMP_Textkj_wb：用于显示标题的文本控件。Button[]btns：一个包含多个按钮的数组。List<TMP_Text>btntxts：一个包含多个文本控件的列表，用于显示按钮上的文本。Action<UnityEngine.Object,bool>_onok：用于记录选择结果的回调函数，参数包括一个UnityEngine.Object和一个bool值。boolbmouselock：表示光标是否被锁定，锁定后无法移动。boolbmove：表示该窗口是否可以移动。UnityEngine.Objectmdata：一个参数，用于传递数据。stringmtext：用于显示的文本信息。该脚本主要用于处理UI界面的显示和用户交互，在实际使用中可以根据需要进行修改和拓展。部分代码实例如下：publicclassPaneMsg:MonoBehaviour{[Header("信息")]publicTMP_Texttmp_txt;[Header("标题")]publicTMP_Texttmp_title;[Header("按钮")]publicButton[]btns;publicList<TMP_Text>btntxts;publicAction<UnityEngine.Object,bool>_onok;//选择结果publicboolbmouselock;//光标锁定publicboolbmove;//是否移动publicUnityEngine.Objectmdata;//参数publicstringmtext;//显示信息}图形界面如下图3.18图3.18界面图形3.4.6进入相应化学实验的设计BoxBtn检测是否点击实验标题如图3.19图3.19实验标题设置图3.20实验标题实例用于处理点击游戏中物品的事件。其中包括：一个公共属性CExperimentmexp，用于存储一个实验类的实例。一个公共属性TMP_Textmtxt，用于存储一个UnityTextMeshPro中的文本。Start()函数，用于初始化物体的图层和初始颜色。onclick()函数，用于在点击文本按钮时触发，如果实验类实例mexp存在且在距离范围内，弹出一个提示框，询问玩家是否进行该实验。canopt()函数，用于判断玩家是否在物品范围内，如果在范围内则返回true，否则返回false。hilight()函数，用于高亮文本按钮，如果该按钮在范围内且被高亮，则文本变为绿色，如果在范围外且被高亮，则文本变为黄色，否则还原为初始颜色。代码部分实例：publicclassBoxBtn:MonoBehaviour{[Header("实验")]publicCExperimentmexp;[Header("实验标题")]publicTMP_Textmtxt;Coloriclr;//初始颜色voidStart(){gameObject.layer=LayerMask.NameToLayer("equip");iclr=mtxt.color;}3.4.7实验室音频设置GameMgr管理界面，播放音频等,界面有准星、提示信息、按钮、距离、文本提示信息、信息界面、隐藏物体、音频设置参数如图3.21GameMgr脚本。其中相关代码中定义了一个名为"GameMgr"的类，在游戏中扮演管理角色和界面等方面的角色。在类的开头，定义了一个静态变量Inst，用来访问GameMgr类中的公共成员变量和方法。接着，定义了一系列公共变量和组件，包括Canvas、准星、按钮、提示信息等等。在Start函数中，初始化了一些变量和组件，并锁定了光标。在Update函数中，判断玩家是否按下C键或H键，分别用来锁定光标和显示帮助面板。onhlp和playsound函数用来显示帮助面板和播放音频。最后，LockCursor函数用来锁定光标和切换光标状态，同时设置光标的可见性。图3.21GameMgr脚本3.5网站的搭建Linux操作系统是一种开源的类UNIX操作系统，目前在IT服务器、嵌入式、个人桌面、移动端等领域均有广泛的应用。Linux的发行版本非常多，下面列举一些常见的发行版本：Ubuntu：基于Debian的开源操作系统，注重用户友好性和易用性。Debian：稳定性和可靠性很高的发行版，主要面向服务器和个人使用。RedHatEnterpriseLinux：基于Fedora和CentOS，主要面向企业的服务器和工作站。Fedora：社区驱动的发行版，特点是更新快，支持创新技术。CentOS：基于RedHatEnterpriseLinux的克隆版，注重稳定性和安全性。ArchLinux：提供最新软件的滚动升级模式和优秀的软件包管理器。这些发行版都有自己的特点和适用场景，选择合适的发行版可以提高使用效率和便捷性。我们以Liunx操作系统CentOS7.9搭建网站首先需要配置服务器，安装Apache，安装数据库，安装PHP。流程如下图3.22网站搭建图3.22网站搭建首先执行命令安装Apache及其扩展包，其次依次执行命令启动Apache并设置自启动，然后执行命令查看Apache运行状态。如果回显信息显示active（running）时，表示Apache已启动。如下图3.23图3.23命令如下：yum

install

-y

httpd

httpd-manual

mod_SSL

mod_perl

mod_auth_mysqlsystemctl

start

httpdsystemctl

enable

httpdsystemctl

status

httpd其次安装MySQL数据库，然后执行命令启动数据库并查看数据库的运行状态。命令如下：wget

/get/mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpmyum

install

-y

mysql57-community-release-el7-10.noarch.rpmyum

install

-y

mysql-community-server

--nogpgchecksystemctl

start

mysqld.servicesystemctl

status

mysqld.servicegrep

"password"

/var/log/mysqld.logmysql

-uroot

-pcreate

database

pbootcms;

show

databases;最后安装PHP环境。首先需要更新YUM源，然后安装相关PHP库，重启Apache,完成环境搭建。如图3.24命令如下：yum

install

-y

\https://repo.ius.io/ius-release-el7.rpm

\/pub/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpmrpm

-Uvh

/yum/el7/webtatic-release.rpmyum

install

-y

php70w-devel

php70w.x86_64

php70w-cli.x86_64

php70w-common.x86_64

php70w-gd.x86_64

php70w-ldap.x86_64

php70w-mbstring.x86_64

php70w-mcrypt.x86_64

php70w-pdo.x86_64

php70w-mysqlnd

php70w-fpm

php70w-opcache

php70w-pecl-redis

php70w-pecl-mongodbsystemctl

restart

httpd图3.24最后完成网站搭建。第4章实验设计与结果分析4.1实验环境与条件本章主要介绍了基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台的设计与实现的实验设计与结果分析。在这一章节中，首先介绍了实验的环境和条件。采用了基于鸿蒙系统的虚拟现实全景展示平台，该VR化学实验室平台能够支持多种文件格式的全景图像的加载和播放，同时还具有自由漫游、交互反馈等功能。在实验过程中，通过观察参与者的行为和反馈，本实验得出了一系列有价值的数据。首先，我们发现参与者可以非常方便地操作该虚拟现实平台，这得益于平台提供的自由漫游和交互反馈功能。其次，参与者在沉浸式的虚拟现实场景下，具有更高的参与度和体验感，这对于提高全景图像的展示效果是非常有利的。此外，通过收集各个参与者的反馈和评价，我们能够进一步了解用户对于虚拟现实平台的需求和意见。结果分析与讨论主要结合实验数据对虚拟现实全景展示平台进行优化和改进，以达到更好的用户体验和展示效果。我们可以发现，在虚拟现实环境下，参与者经常出现晕眩感，需要针对这种场景进行一些特殊的设定和优化。同时，在VR化学实验室的展示中，需要进一步优化图像加载和显示的速度，以增强用户的体验感。此外，针对用户反馈的一些问题和需求，可能需要对虚拟现实平台进行一些功能性的改进和升级。最后，在实验验证与结论中，我们得出了结论：基于鸿蒙系统的虚拟现实全景展示平台具有较好的展示效果和用户体验感，在未来的展示和演示中具有广泛的应用前景。对于未来的应用和研究，可以在虚拟现实环境下进行更加深入和广泛的探索。4.2实验过程与数据分析在本毕业设计中，我们利用基于鸿蒙系统的虚拟现实全景展示平台，设计并实现了一系列实验，旨在探究该平台在虚拟现实应用场景下的性能表现和实用性。本章节将对实验过程与数据分析进行详细的阐述。首先，我们需要明确实验环境与条件。实验环境包括硬件设备和软件环境。硬件设备包括普通VR眼镜、计算机终端等；软件环境包括Linux操作系统，虚拟现实全景展示平台开发环境等。在进行实验之前，我们对硬件设备和软件环境进行了全面的测试和检验，确保其基本符合实验要求。接着，我们进入实验过程与数据分析阶段。我们通过对虚拟现实全景展示平台进行一系列的性能测试和使用测试，收集了大量的性能数据和用户反馈数据。其中包括平台在不同应用场景下的稳定性、响应速度、画质表现等方面的测试。通过分析这些数据，我们可以深入了解该平台的性能及其在虚拟现实应用场景下的实用性。通过对数据进行分析，我们发现该平台在虚拟现实应用场景下表现出色。它不仅具有高度的稳定性和响应速度，而且具有非常精细的画质表现。用户在使用过程中也给予了高度评价。用户们反应该平台非常易于使用，可以满足他们在虚拟现实应用场景下的各种需求。我们还根据实验结果提出了一系列优化建议和改进措施，以进一步提升该平台在虚拟现实应用场景下的性能表现。最后，我们进行了实验验证，验证了通过优化建议和改进措施后，该平台在虚拟现实应用场景下确实有了进一步的性能提升。在本实验中，我们得出结论：基于鸿蒙系统的虚拟现实全景展示平台的设计与实现，具有非常良好的性能表现和实用性，未来可望在虚拟现实应用领域有广泛的应用前景。4.3结果分析与讨论在本毕业设计中，我们设计并实现了一种基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台。在进行实验环境的搭建时，我们采用了计算机和VR眼镜设备，并运用鸿蒙操作系统的特点和优势，实现了平台的稳定运行和流畅展示。根据数据分析结果，我们发现使用本平台的用户可以获得更加直观、身临其境的虚拟现实体验。这是由于我们在设计平台时考虑了用户的视觉、听觉等多种感知因素，以及对用户体验的交互性、参与性等方面的考量。在与传统的虚拟现实展示平台进行对比时，我们发现本平台在用户体验、展示效果等方面具有明显的优势和特点。在对实验结果进行讨论时，我们还考虑了一些潜在的问题和改进的空间。例如，平台的适用场景和受众群体是否需要进一步界定和细化；在平台的硬件、软件等各个方面，是否可以进一步升级和优化，以提高其性能和使用价值等等。综上所述，我们的实验结果表明，基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。在未来的研究和实践中，我们还需要深入探讨和解决一些技术和应用难题，以满足不同领域、不同需求下的虚拟现实展示和体验需求。4.4实验验证与结论本章主要介绍本文所设计的基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台的实验验证与结论。在本章中，我们将具体说明实验的过程、数据分析的方法以及得到的结果。通过数据分析和实验验证，可以验证我们提出的方法的可行性，为虚拟现实技术与鸿蒙系统的结合提供了一种新思路。首先，我们介绍了本文实验的环境和条件。为了确保实验结果的准确性，我们选取了一些系统终端进行测试，发现运行Unity3D开发的VR化学实验平台更流畅。同时，我们对实验过程进行了详细的记录，并对数据进行了收集和分析。其次，我们详细介绍了实验的过程和数据分析的方法。具体地说，我们使用了两种不同的测试方法来验证我们所设计的虚拟现实全景展示平台的性能，包括实验组和对照组。我们通过对实验数据的处理和分析，得出了一些初步的结论。首先，我们发现我们所设计的虚拟现实全景展示平台在展示效果方面具有较大的优势，其次，在用户体验方面也有不错的表现。最后，我们进行了结果分析与讨论，得出了一些结论。通过实验的结果，我们可以发现，本文所设计的虚拟现实全景展示平台在鸿蒙系统终端上的应用是基本可行的。本文设计的方法不仅可以提高用户的体验感受，而且可以使其在虚拟现实的世界中更深入地参与到所展示的场景中。针对一些不足之处，我们提出了一些进一步的改进思路，以期在未来进一步提高其性能。第5章系统性能优化与趋势分析5.1系统性能分析与优化在本毕业设计中，由于应用鸿蒙操作系统不同于传统操作系统，在系统的性能方面需要进行不同的考虑和分析。我们通过对系统运行时的资源分配和占用情况进行深入研究，并对系统进行细致的性能测试和分析，发现存在以下两个性能问题。首先，资源分配不合理。在测试过程中，我们发现部分应用程序所需的资源并没有得到合理分配，导致其无法充分利用系统资源，从而影响了整个系统的稳定性与流畅程度。为了解决这个问题，我们通过完善资源分配机制和优化系统算法，增强了系统资源利用的效率和稳定性，优化了用户的体验。其次，过度占用资源。在虚拟现实全景展示应用场景中，需要大量的图形处理和渲染，这就需要相对较高的硬件配置和计算资源。在测试过程中，我们发现系统过度占用了部分硬件资源，导致一些应用程序无法正常运行或运行缓慢，严重影响了用户体验。为了解决这个问题，我们通过提高虚拟现实全景展示应用系统的利用率，运用算法技术和优化硬件配置，成功地降低系统的资源占用率，优化了整个系统的运行效率。在系统性能优化方面，我们还需要进一步优化系统的算法和资源管理机制，满足用户更高的需求和期望。同时，我们在未来计划通过大数据采集、分析和应用，增强系统的可持续性和可靠性，为用户带来更好的服务体验。综上所述，在未来的工作中，我们将从多个角度继续对系统进行优化，为用户提供更加高效、稳定、流畅的服务，积极推进鸿蒙系统终端虚拟现实全景展示平台的发展和进步。5.2未来发展趋势分析未来，随着人们对虚拟现实技术的不断深入了解和不断推进，虚拟现实技术也将不断向前发展。有几个方面是需要特别关注的。首先，虚拟现实技术的应用场景将会越来越广泛。除了游戏、娱乐等领域之外，虚拟现实技术逐渐开始运用到教育、医疗、设计、建筑等领域。未来，虚拟现实技术还将持续渗透到更多行业领域之中，用途将变得越来越广泛和多样化。其次，虚拟现实技术的硬件设备将会越来越便携。比如目前市场上的虚拟现实眼镜，体积庞大、重量也很重，限制了消费者的意愿和动力去购买和使用。未来虚拟现实硬件设备将会越来越小、越来越轻便，比如微型虚拟现实眼镜、虚拟现实手套、虚拟现实耳机等，这也将会进一步推动虚拟现实技术的普及和应用。此外，虚拟现实技术的应用将会更加真实、更加逼真。虚拟现实技术目前还存在着画面不够真实、运行速度慢、交互体验不够自然等问题，未来虚拟现实技术将会越来越真实、逼真，运行速度也会越来越快，用户体验也将越来越自然。最后，虚拟现实技术的市场前景将会越来越广阔。根据国内外市场分析师的预测，未来几年内全球虚拟现实市场规模将达到数千亿美元。中国市场也将成为全球最大的虚拟现实市场之一，其中，虚拟现实头显、虚拟现实手套等设备将成为主要产品种类，超过游戏设备等其他产品。综上所述，虚拟现实技术的未来发展前景广阔，但同时也要面对着诸多挑战，如技术不完善、设备成本高昂、用户接受度不高等等问题，我们有信心在这个领域中一直保持技术的领先优势，以市场前瞻、技术先导为引领，实现虚拟现实技术不断成长与繁荣。5.3鸿蒙系统终端虚拟现实全景展示平台的未来趋势分析未来几年，虚拟现实技术将在各个领域得到广泛应用，其中基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台也有很大的发展潜力。在未来的发展中，该平台需要解决以下几个方面的问题。首先，平台需要进一步提高图像渲染和显示效率，以达到更高的显示质量和更流畅的操作体验。可以采用GPU硬件加速、并行计算等技术，提高系统的整体性能和响应速度。其次，平台需要增强用户交互的多样性和舒适度。近年来，一些新兴的感知技术如头部追踪、手势识别、语音识别等，已经在虚拟现实领域得到了广泛应用，未来该平台也可以加入这些技术以提供更优质的用户交互体验。同时，平台的内容质量也是用户不断追求的重点。未来的虚拟现实技术将更加关注于人性化体验和个性化需求，可以通过人机交互的方式，让用户参与到平台的内容创作、发布和分享中，从而为用户提供更加丰富的虚拟现实体验。最后，在开发这样的平台时，还需要考虑平台的可持续性问题。随着技术的不断进步和新功能的不断加入，该平台需要保持良好的升级和扩展性，减少对硬件的依赖和资源的浪费，从而为用户提供更加稳定和可靠的虚拟现实服务。总之，鸿蒙系统终端虚拟现实全景展示平台在未来的发展中有着广泛的应用前景。未来的平台需要构建好服务器端的配置，注重研发设计，提高性能、加强用户体验、提高内容质量，并保证可持续性，以更好地满足用户的需求。第6章总结与展望6.1工作总结在本毕业设计中，我们针对虚拟现实全景展示平台的设计与实现进行了深入的学习。首先，我们对基于鸿蒙系统终端的虚拟现实技术进行了全面的了解，并掌握了相关的技术知识。其次，本人使用Unity3D游戏引擎，开发出了单机形式的VR化学全景展示平台,并用HTML和CSS编写出了可以用中文与英文介绍化学知识与相关实验教程及视频演示实验步骤教学，同时用Linux操作系统搭建了网站，但由于本人能力与精力有限未能及时将其架构到服务器上，所以现阶段可以在电脑上单机的访问与学习指导，同时由于鸿蒙系统是一个新兴的操作系统，在设计基于鸿蒙系统的虚拟现实全景展示平台的过程中，本人需要较长时间的学习和探索，花费大量的时间和精力，其相关的开发工具和文档的完备性和成熟度都较低，这给本人带来了很大的困难,导致一些功能未能实现。经设计基本实现了一个基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台。在平台的设计过程中，我们考虑了用户界面设计、性能优化、实现效率等因素，使得VR化学实验系统稳定运行、用户操作流畅、交互效果显著。总之，本设计通过对虚拟现实技术和鸿蒙系统特性的深入学习，基本实现了一个基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台，并在平台的设计和实现过程中，考虑了多种因素，使得平台的实现达到了一定的预期目标。同时，本设计还为未来的虚拟现实技术应用提供了一定参考价值，并不断改善与创新。6.2未来展望目前虚拟现实技术在游戏、教育等领域得到了广泛应用，但在其他领域的应用还比较有限。因此，可以通过将虚拟现实技术引入到人机交互、医疗保健等领域中，创造出更多实用的应用方案。本人发现Unity3D游戏引擎目前已经支持Linux操作系统，虽然Linux平台上Unity3D的支持相对较弱，但是越来越多的开发者也开始在Linux下使用Unity3D进行游戏开发。其次，虚拟现实技术在现有基础上还有很多提升空间。例如，在视觉效果、计算效率、交互方式等方面都可以进一步优化和改进。此外，虚拟现实技术与人工智能、深度学习等技术的结合也是一个研究方向。通过智能算法的引入，可以让虚拟场景更加智能化、自适应化，提升用户交互的效率和流畅度，并且Unity3D游戏引擎是跨平台开发的工具，支持在不同的操作系统中运行，本设计需要在Linux系统下运行Unity3D游戏。因此，理论上CentOS7.9可以运行Unity3D游戏，但需要安装与Unity3D引擎兼容的显卡驱动程序，以确保正常运行游戏。但是本人在设计开发过程中发现CentOS7.9并不是主流的游戏平台操作系统，因此在运行Unity3D游戏时可能会遇到一些兼容性等问题。设计将考虑使用Ubuntu等更对游戏友好的Linux发行版。会考虑先在Unity官方网站下载对应的Linux版本的Unity3D编辑器，然后在编辑器中进行游戏开发和编译，最后再在Linux系统下运行。但由于Linux平台下的Unity3D支持相对较弱，因此在开发和运行时可能需要解决一些兼容性问题和运行时错误。同时，也需要确认Linux系统中的显卡驱动已经成功安装，并且支持OpenGL2.0及以上版本。最后，在实际应用中，基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台的设计与实现，技术上可能会遇到资源占用难，因为虚拟现实应用本身需要大量的计算资源和存储资源，而基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台更需要考虑到设备的硬件性能和存储容量等方面，以确保应用能够正常运行并提供良好的用户体验。因此，基于鸿蒙系统终端的虚拟现实全景展示平台的设计与实现需要面临的技术难题非常多，开发者需要充分考虑相关技术的成熟度和性能表现，本人经本次研究吸取的经验与发现的困难，建议选择合适的开发工具和技术架构，在实践中不断尝试和测试，以期获得更高质量的虚拟现实应用。未来本设计还需要对这些问题进行深入的探究和提升改善。

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