基于Web3D技术的虚拟展馆设计与实现

摘要：本文以贵州省测绘地理信息应用成果和地图展览馆为例，介绍了利用3DMAX和Away 3D等技术建设基于web的虚拟展馆设计和实现方法。展馆可以实现虚拟漫游、展品热点链接、语音播报、后台管理等功能。结果表明：通过这种方法实现的网上虚拟展馆，不仅内容全面丰富，操作流畅便捷，风格美观，而且具有友好的交互性和逼真的虚拟性。

Abstract： This paper takes Guizhou Province surveying and mapping geographic information application results and map museum as an example， introduces the design and implementation of virtual exhibition hall based on Web using 3DMAX and Away 3D Technology. The exhibition hall can realize virtual roaming， hot links， voice broadcast， background management and other functions. The results show that the online virtual exhibition hall is not only with rich content， smooth and convenient operation， beautiful style， but also with friendly interactive and realistic virtual.

关键词：web3D技术；虚拟展馆；Away 3D；贵州；互联网

Key words： web3D technology；virtual exhibition hall； Away 3D；Guizhou；Internet

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）06-0092-03

0 引言

在互联网+时代，借助互联网思维，结合新技术与互联网深度融合，是传统领域发展的新趋势。Web 3D技术是随着互联网与虚拟现实（Virtual Reality）发展而产生的，其目的是在互联网上建立三维的虚拟世界，让人们更加清晰明了地了解真实的物体。目前，Web 3D技术在电子商务、教育、娱乐、虚拟社区等领域获得了广泛的应用。虚拟展馆就是在互联网平台上的，利用VR技术构建的数字化展览馆，是互联网新技术与传统会展领域的新融合。它是一种三维互动体验方式，不仅突破了时空限制，节约了建造成本，还可以发挥无限的想象创意，使观众能够随时随地在网络平台上感受展馆及展品，用仿真互动的方式体验“身临其境，畅游无限”的精彩。

2015年，家测绘地理信息局决定在8-11月期间举办全国地理信息应用成果和地图网上展览。展出方式就是基于互联网建设“1+1+31+N”网上展馆集群。贵州省作为31个地方展馆中的一员，将以展示贵州省“十二五”期间测绘地理信息服务大局、服务社会、服务民生为主线，建设基于互联网的虚拟互动展馆。本文以贵州省展馆为例，研究利用3DMAX技术、Away3D技术、数据库技术及VR技术，设计并实现网上虚拟展馆的方法。

1 系统设计

按照国家测绘地理信息局的要求，网上展览应按照“总体规划、分建部署、各自运维、集中展示”的原则进行建设。地方展馆应按照国家要求进行建设，建设完成后在用户认证与注册的地方统一调用国家总展馆接口。

1.1 展馆结构设计

根据贵州省“十二五”期间测绘行业成果档案资料，结合贵州特色，贵州展馆将按照四个分展厅进行设计，包括“经天纬地映贵州”、“应用惠泽美丽贵州”、“地图上的多彩贵州”、“云上贵州”等四个展厅，每个展厅又根据实际资料情况分类成n个展台。

1.2 总体架构

贵州展馆由展示层、应用层、业务层、服务层、数据层，以及安全保障运行环境、技术接口等构成“五层、两支撑”的构架，如图1所示。

①展示层。展示层由展馆门户网站，以及多个展示厅组成，展示资源通过展示层实现集中展现，访问用户通过展示层实现统一的访问入口。

②应用层。应用层包括用户UI体验、多媒体交互、虚拟现实、多维影像、虚拟人物解说、三维模型体验、360度虚拟漫游等功能组件。

③业务层。业务层是为实现应用层各种应用功能的搭建和运行提供支撑技术及服务，包括内容管理、目录管理、数据管理、特效制作、用户管理、展品管理等。

④服务层。服务层是为分布式架构下展馆提供统一用户认证、展览资源统一认证等基础服务，以保证用户信息、展品信息、编码信息的全局一致性。

⑤数据层。数据层是通过定义展览资源的数据模型，实现数据的组织、存储和管理，为支撑层和应用层提供数据服务。主要包括文本、图片、音视频、应用系统、其它资料等。

⑥技术接口规范。技术接口规范建设是网上展览建设的基础性工作，是网上展览实现安全可靠运行的前提条件。

⑦安全保障与运行环境。建成网上展览部署在各承建单位的互联网接入环境中，其符合国家信息安全等级保护（二级）标准要求。

1.3 关键技术

①3DMAX技术。

3DMax技术以其强大的功能和易操作性风靡世界，广泛应用于游戏、动画、建筑、室内设计、影视、虚拟现实等领域。使用3DMax软件制作虚拟展品，例如无人机、地理信息应急监测车、测量机器人、雷鸟II轻型直升飞机等测绘先进设备，根据设备照片，搭建逼真的立体三维模型，并将其信息存储在数据库中。再基于实体展馆的架构和展馆特色，利用3DMax技术制作虚拟场景和动画漫游，创建室内外效果图，构建虚拟展览馆展示框架。

②Away3D技术。

Away3D是在Adobe Flash或Flex平台下用ActionScript3.0写的一个开源的，强大且实时的3D引擎，具有快速、高效、API清楚等优点，可以运行在安装有Adobe Flash Player插件的浏览器中，因此，利用该技术搭建展示平台，普通用户几乎可以不用重新安装任何插件就可以轻松快捷的浏览。

2 虚拟展馆的实现

2.1 展馆制作流程

贵州展馆的制作流程将按照以下步骤进行，在向各协办单位征求意见和需求调研的基础上，初步确定建设思路，收集相关资料，经过归类和整理精心挑选展品，确定展馆结构，构建展馆内外场景，最后搭建门户网站和虚拟漫游系统，审核后上线。

①资料收集与整理。

向省内所有测绘地理信息甲级资质单位、高校、测绘行业协会收集相关测绘地理信息成果展示品，总量达15G左右。按照展厅-展台-展品的构架进行整理，展品包括图片、视频、全景以及虚拟展品等，每一个展品都配有文字详细介绍，每一个展厅都配有语音导航。

②展馆结构及展品内容设计。

设计展馆的整体布局、外景及内部形状，包括展馆框架图、展馆外景图、展品分布图、展品摆放位置分布图、各个展厅装饰风格效果、光线及渲染效果等，以契合四个展厅的风格。

③虚拟漫游及门户网站建设。

展馆设计制作完成之后，将制作用户虚拟漫游的效果，包括展馆三维虚拟场景的加载及展厅场景间的切换。场景间切换方法主要有手动点击、鼠标拖动、导航地图、菜单目录多种方式，还可实现用户的交互过程。最后，通过门户网站。

④后台运维管理系统建设。

考虑到这个平台将来需要更新和维护，开发了一个后台运维管理系统，包括图文管理、图标管理、音频管理、视频管理、场景管理、模型管理、用户管理等，可以增加、编辑、删除、管理等操作。

2.2 展馆功能实现

展馆的功能主要包括展厅漫游、场景切换、导航地图、展品浏览、热点链接、语音介绍、用户留言、后台管理等内容。用户可以通过虚拟漫游的方式浏览，也可以根据导航地图快速定位浏览，每一个展品都是一个热点链接，点击可以打开该展品的详细介绍，还可以进行用户留言。管理员可以通过后台运维管理系统进行展馆的管理。

3 结束语

2015年10月27日，贵州省测绘地理信息应用成果和地图展览正式开通上线，获得了优秀展馆奖。它依托直观、生动的虚拟展示方式，为社会公众在短时间内全面认识和了解贵州测绘与地理信息事业的发展成果搭建了一个充满趣味性与科学性的网上展台，将成橐桓龅乩硇畔⒂τ贸晒线上交流和宣传的永久性平台。它内容丰富全面，操作流畅便捷，风格美观且富有贵州本地特色，在正式上线后，获得了省内外领导、专家及群众的一致认同和好评。

本文以贵州省测绘地理信息应用成果和地图展览馆为例，介绍了基于Web 3D技术的虚拟展览馆设计与实现方法，试验证明，web虚拟技术用于展览馆建设是可取的，不仅节约建设成本，还可以给用户带来前所未有的体验感。然而，展馆在加载速度、交互互动、制作效率等方面还存在欠缺，这些问题都将在后续的研究和工作中展开。

参考文献：

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