天大建筑工程学院三维交互虚拟仿真系统方案

    2006年8月，在天津大学建筑工程学院《三维交互仿真软硬件系统·技术开发与服务项目》投标中，中视典数字科技有限公司经过几轮残酷的竞争和一个多月的考察评比，凭借自行开发的“虚拟现实仿真系统”力压群雄，一举夺标。

    此次招标项目为天津大学今年重要实验室重点项目。在国内同行院校中暂属于先例项目。为确保各竞争单位的资质和实力。天津大学考察组一行还专程至武汉理工大学考察中视典相关项目，考察重点是中视典负责的武汉理工大学“三通道立体虚拟仿真系统”项目。考察组由天津大学设备处，建工学院等主要负责老师等组成。

    考察专家组在武汉理工大学，听取了武汉理工 “虚拟现实仿真系统”项目情况汇报，实地检查项目情况和观摩了系统的演示效果。

    考察专家组经过认真考核后，一致认为中视典自主研发的“虚拟现实仿真系统”完全符合项目要求，设备先进齐全，技术指标及性能达到和超过设计要求。整个系统完整成熟，性价比极高，符合项目要求。最终夺得标案。

    天津大学建筑工程学院这套仿真系统包含三个部分：

1. 三通道环幕立体投影系统。
2. 配套图形设备系统。
3. 虚拟仿真软件、定制开发、服务部分（包含SDK）。

    为确保系统的先进性、实用性、前瞻性、院方对本项目提出了严格的虚拟软件开发指标和项目要求，包括：

1. VRP平台技术指标

    支持虚拟漫游： 支持关键建筑或设备的信息查询： 支持多媒体资源超链接：支持导航地图：支持自动漫游和自主漫游的切换：支持实时方案替换：支持各种生物特效：支持高精度、高效碰撞检测： 支持各种热点：支持各种事件触发器：支持界面自定义：支持各种运动对象：

2. SDK及工程定制技术指标

（1）提供三维的建模与操控环境

    能够导入并显示其他建模软件的三维实体模型，进行三维实体的属性编辑，如实体的添加或删除，实体的性能参数、坐标位置等编辑。三维实体环境与施工仿真系统高度集成，共同基于VC++开发平台。

（2）能够控制三维实体的动态显示

    根据仿真程序计算结果，得出某一时刻各三维实体的隐藏或显示属性，并在该时刻隐藏或显示各三维实体。

（3）实现运输过程的实时仿真

    根据仿真计算过程，在每一帧中，计算出运输汽车等三维实体的空间位置和状态，并在该帧中实时显示。为了得到流畅的显示效果，要求每秒的显示帧数要至少达到15-30帧。

（4）实现三维交互控制

    通过三维实体的拾取来接受或输入信息，进行模型参数修改或实现仿真决策。同时三维交互控制还包括通过鼠标等输入设备控制三维场景的漫游等操作。

（5）支持DirectX或OpenGL的底层开发

    提供建模和模型操作的接口，能够将基于DirectX或OpenGL开发的模块融入到该系统中。比如支持简单的三维建模，实现模型的布尔操作，能够支持粒子系统的编程。

（6）提供三维模型数据转换模块

    即提供从3DSMAX中的三维模型转化为系统所识别模型数据的模块。通过该模块可以得到系统能直接识别并进行操作的三维实体模型。

（7）支持系统成果exe执行文件的独立发布

    根据仿真系统的计算结果，能够独立发布某方案的exe成果。

（8）提供立体投影、实时交互模块的函数接口

（9）提供网络化、数据库等技术的后续支持

（10）以上功能均以SDK的接口函数形式给出，支持在VC++6.0中的函数调用

（11）提供完备的使用说明及用户手册。

    该系统是中视典完全知识产权，自行开发研制的一套完整的视景／视频图像仿真、虚拟现实系统，各项性能指标达到世界先进水平，系统建成后对于水利工程项目管理、项目演示、项目进度控制、多维信息处理、概念模型表示方法等工作提供重要技术保障。结合互动仿真的技术与水利工程管理理论，实现了水利项目信息可视化与虚拟现实的数据技术互动等重要功能。为水利工程项目管理和建设提供了重要的决策参考。同时该系统还在测绘遥感、数字城市、城市规划、航空航天、汽车工业、机械流程、医疗工程、高等院校三维数字教学、军事仿真等领域有广泛的应用价值。