基于虚拟现实的虚拟博物馆交互性展示研究 -pg电子娱乐平台

上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。一一了蒯，导师：**．答辩日期：必加．ｉ参加．原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）日期：７＿．ｏｌｏ－／ｐ－ｉｏ上海大学文学硕士学位论文基于虚拟现实的虚拟博物馆交互性展示研究学科专业：设计艺术学（数码交互研究）上海大学美术学院学院２０１０年０４月上海大学硕士学位论文ａｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏｓｈａｎｇｈａｉｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｍａｓｔｅｒｉｎｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｄｉｓｐｌａｙｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｍ．ｄ．ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ｌｉａｎｇｆａｎｇｓｕ［ｈｕｊｉａｎ９３ｕｐｅｒｖｌｓｏｒ：ｌａｎｍａｊｏｒ：ａｒｔｄｅｓｉｇｎｉｎｇｓｃｉｅｎｃｅ（ｄｉｇｉｔａｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅａｒｔ）ｆｉｎｅａｒｔｃｏｌｌｅｇｅ，ｓｈａｎｇｈａｉｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙａｐｒ．２０１０ｉｖ上海大学硕士学位论文随着网络信息技术的发展，虚拟博物馆在全球博物馆数字化浪潮的推动下发展起来。丰富的展览信息、多种形式的数字化展示方式给网络观众带来了便捷的、无地域、无时间限制的观赏。虚拟博物馆利用虚拟现实技术进行虚拟展示给观众带来观赏的便捷性同时，虚拟博物馆展示是否只是让观众被动的点击鼠标，还是能激发他们的新观点？虚拟博物馆的展示中是否考虑到观众观看时的相互沟通、交流以及展示中交互性操作更加便捷人性化的问题？本论文以虚拟现实技术实现虚拟博物馆的交互性展示为研究内容，从虚拟博物馆展示发展开始分析论述，提出了当前虚拟博物馆展示中缺乏交互性展示的问题，通过对虚拟现实技术及其应用实现流程的论述，１）对虚拟博物馆交互性展示中的界面交互功能的设计实现和用户浏览体验功能的设计实现研究分析，２）并对虚拟博物馆中的虚拟场景及展品的视觉表现与技术实现展开探讨。３）最后，论文着重对作者参与实际案例“上海博物馆虚拟青铜馆展示系统＂的设计实现论述分析，并对未来随着虚拟现实技术的发展虚拟博物馆展示的发展方向进行展望。关键词：虚拟博物馆交互性展示虚拟现实ｗｅｂ３ｄ虚拟现实引擎上海大学硕士学位论文ａｂｓｔｒａｃｔｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｓｗｅｒｅｗｉｄｅｌｙｓｐｒｅａｄｉｍｐｕｌｓｅｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｄｉｇｉｔａｌｍｕｓｅｕｍｓ．ｐｌｅｎｔｉｆｕｌｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｄｉｖｅｒｓｅｋｉｎｄｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｓｔｙｌｅｓ，ｂｒｉｎｇｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ｚｏｎｅｌｅｓｓ，ｔｉｍｅｌｅｓｓｅｎｊｏｙｍｅｎｔ．ｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｕｓｅｖｉｒｔｕａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｉｇｉｔａｌｉｚｅｒｅａｌｉｔｙｓｕｃｈｖｉｒｔｕａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｒｉｎｇｓｍｕｃｈｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ．ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｄｏｅｓｔｈｅｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｍａｋｅｔｈｅｖｉｅｗｅｒｓｂｅｐａｓｓｉｖｅｃｌｉｃｋｍｏｕｓｅ，ｏｒｅｘｐｌｏｄｅｂｒｉｌｌｉａｎｔｉｄｅａｓ？ｄｏｅｓｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｂｅｈｅｌｐｆｕｌｍｕｔｕａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｅｘｃｈａｎｇｅｓａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｈｅｎｖｉｅｗｅｒｓｅｎｊｏｙｉｎｇｔｈｅｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍ？ｔｈｅｍａｉｎｔｈｅｍｅｏｆｔｈｅｐａｐｅｒｉｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍ．ｉｔｂｅｇｉｎｓｔｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｆｒｏｍｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇ，ａｎｄｂｒｉｎｇａｂｏｕｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｏｆｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍ：ｌａｃｋｉｎｇｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ｔｈｒｏｕｇｈｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｉｔｃｌａｉｍｓ：１）ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎａｌｙｚｅｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｂｏｕｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｕｓｅｒｓ；２）ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｂｏｕｔｖｉｒｔｕａｌｓｃｅｎｅｏｆｖｉｒｔｕａｌ．ｍｕｓｅｕｍ，ｖｉｓｉｏｎａｃｑｕａｉｎｔａｎｃｅｄｉｓｐｌａｙｉｔｅｍｓａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇｔｅｃｈｌｏｇｙ３）ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｓｍａｉｎｌｙｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｚｅａｂｏｕｔｔｈｅａｃｔｕａｌｃａｓｅｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｄｂｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ’’ｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍｏｆｖｉｒｔｕａｌｂｒｏｎｚｅｍｕｓｅｕｍｐｒｏｖｉｄｅｎｅｗｉｎｓｉｇｈｔｓｏｎｆｕｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｗｉｔｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｖｉｒｔｕａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｄｉｓｐｌａｙｏｆｖｉｒｔｕａｌｍｕｓｅｕｍｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｗｅｂ一３ｄｖｉ上海大学硕上学位论文ｓｈａｎｇｈａｉｕｎｉｖｅｒｓｌｌ’ｙ……………………………………………………………………………………………．１ａｂｓｔｒａｃｔ…………………………………………………………………………………………………．．ｖｉ录……………………………………………………………………………………………………．．ｖｉｉ第一章绪论…………………………………………………………………………ｌ１．１研究背景………………………………………………………………………………１１．２研究目的及意义………………………………………………………………………４第二章虚拟博物馆交互性展示现状分析…………………………………………．．６２．１虚拟博物馆概述…………………………………………………………………………．６２．１．１虚拟博物馆的概念………………………………………………………………６ ２．１．２虚拟博物馆的分类………………………………………………………………６ ２．２虚拟博物馆交互性展示的发展…………………………………………………………．７ ２．２．１虚拟博物馆交互性展示的背景分析……………………………………………７ ２．２．２虚拟博物馆展示的发展分析…………………………………………………一１０ ２．２．３基于虚拟现实技术的虚拟博物馆交互性展示的优势………………………一１４ 第三章虚拟现实技术在虚拟博物馆展示的应用分析…………………………．．１６ ３．１虚拟现实技术概述………………………………………………………………………１６ ３．１．１虚拟现实技术概念……………………………………………………………一ｌ ３．１．２虚拟现实系统分类……………………………………………………………．．１７３．１．３基于网络的虚拟现实系统……………………………………………………．．１８ ３．２ｗｂｂ３ｄ………………………………………………………………………………………………………………．１８ ３．２．１ ｗｅｂ３ｄ技术………………………………………………………………………………………１８ ３．２．２当前ｗｅｂ３ｄ技术的开发工具…………………………………………………．１９ ３．２．３ｗｅｂ３ｄ作品的实现技术………………………………………………………一２２ ３．３虚拟现实技术在行业中的应用分析…………………………………………………．．２４ ３．３．１网络虚拟现实技术在各行业中的应用………………………………………．２４ ３．３．２虚拟现实技术在实体博物馆中的应用………………………………………．２６ ３．３．３网络虚拟现实技术在虚拟博物馆中的应用…………………………………．２７ 第四章虚拟博物馆交互性展示应用分析…………………………………………２９ ４．１虚拟博物馆展示中的交互性应用分析………………………………………………。２９ ４．１．１虚拟博物馆展示的操作界面的交互性分析…………………………………一２９ ４．１．２用户浏览体验的交互性分析…………………………………………………。３３ ４．２交互性展示中虚拟场景及展品的视觉表现和技术实现……………………………．．３５ ４．２．１场景及展品三维造型的视觉表现和技术实现………………………………。３６ ４．２．２虚拟场景及展品展示效果的视觉表现和技术实现…………………………。４０ 第五章上海博物馆虚拟青铜馆展示系统的设计实现……………………………４２ ５．１上海博物馆虚拟青铜馆展示系统设计概述…………………………………………一４２ ５．２场景和展品的设计实现………………………………………………………………一４３ ５．２．１虚拟青铜馆场景三维的实现…………………………………………………．．４３ 上海大学硕上学位论文５．２．２青铜文物的三维设计实现……………………………………………………．．４７ ５．２．３格式转换………………………………………………………………………．．４９ ５．３虚拟现实引擎实现交互性展示………………………………………………………．．４９ ５．３．１上海博物馆虚拟青铜馆展示系统所用虚拟现实引擎概述…………………．．４９ ５．３．２场景漫游的实现………………………………………………………………。５２ ５．３．３界面交互功能的设计实现……………………………………………………。５５ 第六章结论与展望………………………………………………………………．．６０ ６．１总结…………………………………………………………………………………………………………………．６０ ６．２发展展望………………………………………………………………………………．６ｌ 参考文献……………………………………………………………………………．．６３ 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文………………………………………．．６５ 作者在攻读硕士学位期间所作的项目………………………………………………６６ ｉｉ 上海大学硕士学位论文 １．１研究背景 第一章 绪论 １）虚拟现实技术 “虚拟现实是综合计算机图形、人机接口、多媒体、并行计算、人工智能 等多方面的技术的研究领域，它是由计算机生成的三维交互式虚拟环境，运用 计算机对现实或者虚构世界进行全方位的仿真，从而生成一个逼真的、融合了 三维视觉、听觉、甚至触觉、嗅觉的感知世界，用户可以从自己的视点出发， 在虚拟世界中进行浏览和交互考察＂ 从计算机网络诞生开始，网络就作为一个工具媒介出现在人们的生活、学 习各个领域，作为一种媒介沟通工具，它成为了人们认识周围世界的窗口，也 成为人们之间相互沟通的媒介。虚拟现实技术的发展，人们开始从计算机二维 传统图形显示扩展到三维真实感知的虚拟现实技术中，基于网络的虚拟现实技 术利用网络为媒介，通过三维创建的虚拟空间进行交互性的展示手段开始广泛 的被应用到教育、医疗、娱乐、军事等各行业。例如，美国推出的网络社区游