虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0

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1、虚拟现实 VR 系统开发软件使用说明书 V1.0第一章 系统概述1.1 系统介绍“虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户/服务器模式，其中服务器提供 VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VR浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。 因为浏览器是本地平台提供的， 从而 实现了和硬件平台的无关性。VR象HTM一样，是一种ASCII码描述语言，它是 一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令， 这些指令由再现器 解释执行，再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三维造型和渲染的图形描述性语言，复杂的 3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件 和浏览器

2、，又由于其交互性强和跨平台性，使虚拟现实在 Internet 上有着广泛 的应用，例如远程教育、商业宣传等等。为此本公司研发出“基于 VR的虚拟模型软件”，从用户的角度来说，基本上 是HTML加上第三维，但从开发者角度来说，VR环境的产生提供了一套完全的新标准，新过程以及新的 Web 技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决 的问题。设计之前，必须明确指定目标平台（PC Mac、SGI的新02等等），CPU 速度、可以运行的带宽以及最适合使用的 VR浏览器。1.2 系统功能概述1. 建模“虚拟现实 VR 系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似，必须 解决交流的问题，画出草图并研究材质

3、的处理，生成模型、空间、化身，但必须 考虑一些技术的限制，如，考虑到目标平台，决定在 VR文件中放入多少多边图 形；预先考虑到虚拟现实 VR系统开发软件执行的动作，把相应的目标归类，用 于设定三维物体之间的相互联系， 建模与动画相互配合， 如果归类正确合适， 就 会缩小生成动画效果之后文件的体积。 虚拟现实的设计中必须考虑加入重力和碰 撞的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似。虚拟现实 VR 系统开发软件使用说明书 V1.0建模者需要生成代理几何模块(一系列的调用指令) ，其作用在于是浏览器 在虚拟现实场景中只需监测一个很小的子目标， 而无须计算虚拟场景中所有目标 的重力和碰撞效果，最大限度

4、的减少浏览器的工作量，并改善VR的演示效果。VR文件对自由曲面描述方式一直是基于 polygon，文件中描述了曲面上各个点在 场景中的位置，故而文件中产生了大量的数字，致使文件体积庞大，NURBS是一种在3D模型空间中，用曲线和曲面表示物体轮廓和形状的方法，简化了对复 杂曲面的描述，“虚拟现实VR系统开发软件”的扩展标准里已经加入了NURBS的描述语句，使得三维模型文件变得很小，另外， VR 文件格式支持 Zip 压缩， 也使模型文件体积进一步缩小，减少对网络带宽的要求，却不影响浏览效果。2. 生成行为并设定功能“虚拟现实VR系统开发软件”的交互性很强，用户可以通过化身(用户在 虚拟空间的代表

5、)与其他的用户化身“面对面”交流和沟通，真正实现WW上的 多人环境，而它的实现需要编制复杂的行为。VR制作的内容应当能在所有的浏览器上运行。一种方法是使用动画，动画可以使 VR世界更加逼真，许多制作程 序都需要用大量的时间检测节点来驱动动画，但同时也占用大量的CPU工作时间，减少时间检测节点的数量并在其不执行实时工作时关闭是提高VR文件运行性能的通用方法。另一种方法是通过语言编制复杂的行为，“虚拟现实VR系统开发软件”互动性很强，除了包括内部的属性，更支持Java、 ECMAScript(JavaScript )、VRScript，甚至CGI等的接口，以便建立真 3D虚拟社区。3. 其他功能特

6、点：(1) 文件管理功能(2) 文件编辑功能(3) 具有预览功能(4) 方便快捷的材质编辑功能(5) 方便下载VR资源虚拟现实 VR 系统开发软件使用说明书 V1.01.3 技术环境1. 硬件环境CPU：P4 3.0 G 以上；内存：1GB以上；硬盘：硬盘 80G；2. 软件环境数据库： Oracle 10g XE 。应用服务器： Tomcat 5.5 应用服务器软件FrameWork版本：4.0操作系统： Windows XP3虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0第二章系统功能说明2.1登录界面如下图2-1所示，双击“虚拟现实VR系统开发软件”的快捷方式，启动程 序。紊统开发丄图2-1

7、快捷方式进入登录窗体，如下图2-2所示图2-2登录窗口输入相关的用户，及密码和验证码后，点击确定按钮，即可进入系统主界 面。其中用户为用户姓名 全拼，初始密码为六个一，建议用户登录后修改自己 的密码。进入虚拟模型软件主界面。如图 2-3所示。4虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.02.2系统主界面输入正确的用户名和密码之后，并单击“开始”“高级仿真”命令,5虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0出现状况如下图2-3所示的仿真界面。设百选择过ss帝荀|艷-r装配1ssanzhoudachi.pnifi百可用的预施#虚拟现实VR系统开发软件使用说

8、明书V1.0图2-3虚拟现实VR系统开发软件主界面右击仿真导航器的DACHILUNmodell.prt，选择“新建仿真”，如下图2-4所示, 单击确定，出现下图2-5所示；再单击确定。图2-4新建模型#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0建*m方宴UI暑中匚审申3:T J直一站二nJ-上上Jn对卫后址理导鳖器idqrtZhoudgch iim j T SdI ufraprv I RfSU It rrm 片 rmn ib - rrrir B : q,QOOrOOO ED : O.OOOiDDfl, 口 m t ED - iiiD$s-crO.-OOCteDOOO.gM&ODSOQggD S

9、OOTWD 0*000000 忻诚0炉000 GfOOmOOO 0卫KWOOO D.OOOe-OOD O+OQMHMO0M2-14模型处理有限元分析- sanzhaudachi.siil t 剋Salutiori 临粘-节虫的 - &罐转-节点的 血 7侖岛应力-单元书点-备反柞用力-节点的-&反柞用力走-节点的”三 Impand Rs.ult&Viewports 回 Fringe Plots-SJ疇I Tern platesFosr View 2JX Nd5qnzh(?Mich i_5 I mJ Sq I ub i pn | A?-5U 11 厂厂m i * Tim iB QCCL VonE

10、O s E- DO? B =3.7Sle-0D2 N/mAZTM尸qiEO ： ED EXT3.731.023.475a-0022. 160-002孔-0022S&-002 2+2l2-0a?I .阴恥弋紀I .raoe-oazI9+47aqq3e+3Le0e-003图2-15模型处理有限元分析#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.012虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0图2-16压力单元节点分析进入运动仿真模块，新建仿真，隐藏无关组件,，如下图2-17所示:名称X xiangzuoQ motion.l&运动导航弼1乍对象已】图2-17运动仿真#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V

11、1.0单击【连杆】，创建如下固定连杆#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0口丄円 阿jk也je X 淫rrtuJStje -主 tv 劭J目訪*O匸|（理用7固定蛙杆选择刃掠吧）鱼呈屈性适项初解动速疫13虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0图2-18固定连接杆模型单击【连杆】，创建以下非固定连杆：如图2-19所示o -JxI确定应用（取稍图2-19连杆模型 单击【运动副】，选择旋转副，创建如下运动副：-V.旋转刃漏辑方位迤挥商(i)指走原点a)指走方位U)咬含连杆 遗挥连杆定虫 摩揀I驾驶员图2-20旋转副界面 单击【齿轮】，创建两个齿轮副：图2-21所示。图2-21齿轮副配置界面

12、 确定输入端轴的初速度，如下图2-22所示：15虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.016虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0I敷irn的员可L则图2-22输入端轴的初速度设定#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0进行解算方案，如下图:审果取目嘲判断天培#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0图2-23预算方案进行求解，单击【动画】，观察齿轮运动状况如下图2-24所示:#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.017虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0图2-24动画界面#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.09、建立图表

13、如下图2-25所示#虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0PMT1M.C*T lime? )图2-25虚拟模型动态图#虚拟现实 VR 系统开发软件使用说明书 V1.0第三章 注意事项熟悉WW的人都知道，受HTM的限制，网页只能是平面的结构，就算JAVA 语言能够为网页增色不少， 但也仅仅停留在平面设计阶段，而且实现环境与浏 览者的动态交互是非常繁琐的。于是 VR应运而生。尤其是VR2.0标准，被称为 第二代Web语言，它改变了 WW上单调、交互性差的弱点，将人的行为作为浏览 的主题，所有的表现都随操作者行为的改变而改变。 VR 创造的是一个可进入、 可参与的世界。你可以在计算机网络上看到一

14、幅幅生动、逼真的三维立体世界， 你可以在里面自由的遨游；你可以将网络上流行的MUD游戏转换为立体图形世界； 你可以将你公司的主页改编成三维主页，让浏览者领略到你公司的实貌， 而不仅仅是简单的文本、表格 . VR 是一种国际标准，其规范由国际标准化组 织（ISO）定义，MIME类型为x-world/x-VR ，它的表现与操作系统平台无关。VR1.0 只能创建静态的3D景物，你可以在它们之间移动，来测览三维世界。VR1.0是基于 SGI 公司的 OpenInventor 的文件格式，也是它的一个子集，是一种流行的 3D图形的格式，并可链接到一般的 WW页。VR1.0的立体链接，即构成了 VR的 世

15、界。 可以看出，用VR1.0很容易做出三维物体，这也正是 VR1.0的基本目的 所在。另外，有些厂家将VR1.0进行了扩展，使其可以实现一些动画功能和交互 性，但只能在Live3D的环境下运行。由于 VR1.0的种种限制，VR2.0的产生也 就是不可避免的。VR1.0只能创建静态的3D景物。因此虽然能用 WML1.C来建立 用户的虚拟代表，它们却不能做其他任何事情。但是， VR2.0能够改变这一点， 它增加了行为，可以让物体旋转、行走、滚动、改变颜色和大小。 比较起来， VR2.0 比 VR1.0 有了长足的进步，其巨大的改变，正如当年 Microsoft 公司的 Window95比之 Win

16、dows3.0 的进步。虚拟现实VR系统开发软件在实际应用中比较广泛，但是有一些特别的注意事 项值得我们注意。人机界面的设计过程注意事项：1 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、 总体结构 和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况 （ 包括年龄、性 别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等 ） 有所了解，才能设计出有效的用 户界面；根据终端用户对未来系统的假想 （简称系统假想 ） 设计用户模型， 最终使虚拟现实 VR 系统开发软件使用说明书 V1.0之与系统实现后得到的系统映象 （ 系统的外部特征 ） 相吻合，用户才能对系统感到 满意并能有效的使用它； 建立

17、用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息， 系统 映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。 总之，只有了解用户、 了解任务才 能设计出好的人机界面。2 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务任务分析有两种途径。 一种是从实际出发， 通过对原有处于手工或半手工状 态下的应用系统的剖析， 将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务； 另一 种是通过研究系统的需求规格说明， 导出一组与用户模型和系统假想相协调的用 户任务。逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。 逐步求精技术可把任 务不断划分为子任务， 直至对每个任务的要求都十分清楚； 而采用面向对象分析 技术可识别出与应用有关的所有

18、客观的对象以及与对象关联的动作。3 考虑界面设计中的典型问题设计任何一个机界面， 一般必须考虑系统响应时间、 用户求助机制、 错误信 息处理和命令方式四个方面。 系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨最多的 问题，除了响应时间的绝对长短外， 用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在 意，若过于悬殊用户将难以接受； 用户求助机制宜采用集成式， 避免叠加式系统 导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息； 错误和警告信息必须选用用 户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。 此外，显示出错信息时， 若再辅以听觉 （铃声） 、视觉（专用颜色 ）刺激，则效果更 佳；命令方式最好是菜单与键盘命令并存，供用户选用。4借助CASE工具构造界面原型，并真正实现设计模型软件模型一旦确定， 即可构造一个软件原形， 此时仅有用户界面部分， 此原形交用户评审， 根据反馈 意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统假想一致为止。19