1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1意义

虚拟校园的研究对于今后学校的发展是具有突破性的意义。可以在计算机或者计算机网络上构造校园景观三维真实感模型，将学校的各种美好风光虚拟仿真实现。^[1]此项系统还有进一步的优势，用户可以随意的缩放大小，改变角度观看校园的整体。当然用户可以查询信息，让用户更加的身临其境。^[2]虚拟校园系统的研究可以给学校提供很好的宣传平台，树立校方的良好形象，方便了想要拜访的人员，使他们不用亲自到场即可感受校园的真实；它也可以帮助校园管理，提高学校的知名度，给学校带来可观的社会效益。

2国内外研究概括

随着时代的发展，国外的许多大学都已经建立了完善的虚拟校园系统，这些不仅方便了师生间的学习交流，也吸引更多的师生资源。例如林登实验室开发的第二人生虚拟世界平台就是给学生提供了虚拟的学习平台，这个平台的开发不仅提高了学生的学习兴趣，而且还给了更多学生锻炼自我的机会。^[3]

我国近几年来也加快了虚拟校园建设的步骤，一些高等院校已经开始建立属于自己的虚拟校园系统并已投入到使用当中。此项技术在推动高等数字化教育以及提高教学质量，并带动校园建设是具有很重要的意义的。

2. 研究的基本内容和问题

1 研究目标

本课题以南京农业大学教学楼为主要研究对象，旨在研究开发出一套功能齐全、服务于学生、老师，方便学校管理与规划，有利于提高学校开放度与管理水平的虚拟校园展示系统。

2 研究内容

本系统在制作的过程中涉及到了图形学、虚拟现实技术、三维软件建模技术等多方面的内容，通过将opengl与一些三维软件相结合，实现了基于opengl的南京农业大学教学楼的虚拟系统。本系统将实现以下功能：

（1）三维场景建立

3. 研究的方法与方案

1研究方法

南京农业大学虚拟系统的开发主要经过以下的流程:

1利用3ds max建模工具，依照南京农业大学教学楼的外貌画出虚拟场景，包括主体教学楼、路面等。

2根据3ds文件格式编写相应的函数读取前面建立的3ds格式文件，并通过导入纹理的方式达到更真实的主体教学楼模拟，添加到仿真工程中，便于以后调用。

4. 研究创新点

本课题的特色在于交互性的设计实现。将通过键盘上的上下左右来控制视角向前、向后、向左、向右等操作，并通过对鼠标的操作来控制视角的方向；同时将加入简单的碰撞检测，来增强虚拟系统的真实感。

实时性和真实感在3d图形学中是两个相互矛盾的概念。实时性要求程序执行的效率必须达到一定的程度；而真实感则体现渲染画面的真实性尽量和现实环境的情况相符。但是真实感的提高必须需要增加大量的计算和时间，从而降低系统的实时性；但是一味的强调实时性则会使虚拟场景的建立不具有真实感。

考虑到学校对虚拟系统的需求问题，课题需要将南京农业大学教学楼虚拟系统在计算机技术、网络通讯技术的基础上建立起来，并完成对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、数字化整合，以便建立成使数字资源得到充分化利用的一种虚拟教育环境。该虚拟环境不仅用于学生与老师之间的远程交流、学习，同时也涉及到学校相关的管理、生活、服务等多方面的内容。这就要求设计者必须根据不同的应用环境在实时性和真实感之间找到平衡点。

5. 研究计划与进展

1研究计划

本课题的研究计划主要有以下几点：

（1）建模技术是虚拟系统建立的基础，模拟的真实程度直接影响了虚拟系统的仿真程度；并在一定程度影响着用户对系统的信任程度。因此首先要做的就是根据实际的校园风貌对学校内部的各个对象进行建模。这些对象包括学校内部的大部分建筑及环境，如花草树木、主要道路、主体建筑物、球场以及其它一些构成校园风景的部分，通过对这些对象的建模构建出虚拟校园系统的整体框架。

（2）为了让用户在使用系统的过程中有身临其境的感觉，在系统中架设摄像机来模拟用户的视角变化，让用户能从不同的角度对系统进行遨游。