三维虚拟校园目前已成为高校信息化建设的重点，成为展示高校信息化技术能力和形象的一个重要方式；三维虚拟校园是将计算机三维技术、环境建模技术、贴图渲染技术、仿真技术和不断发展的互联网技术相结合，形成一种崭新的信息交流方式。与传统二维数字校园相比，能更真实地展现客观世界；和网络技术相结合后，使得浏览者能够更加便捷的、真实的体验校园人文气息和优美的场景，可以不受时间、空间的约束来满足用户参观、了解学校的需求，对于介绍和宣传学校的历史、文化等有着重要的意义；通过动态交互产生身临其境的感觉,可以用于改善教学科研手段，能够为广大师生提供一个功能强大的沟通、互动、分享的虚拟平台，提高教学科研的效率和水平，对提高校园管理水平等也具有重要的实际意义。

　　系统设计

　　开发平台选择

　　Unity是由Unity Technologies开发的工具，能够让开发者轻松创建诸多三维视频游戏、实时三维动画、建筑可视化等类型互动内容的多平台综合型游戏开发工具，是一个全面专业方便的游戏引擎。UNITY3D适合大型场景的制作，支持所有主要文件格式且对硬件要求不高，低端硬件亦可流畅运行广阔茂盛的植被场景；对DirectX和OpenGL拥有高度优化的图形渲染管道，使得画面效果优异，扩展空间高，并且提供了真实的高度完善的光影渲染以及柔和阴影与烘焙的系统。

　　图形底层与逻辑架构

　　3D底层使用微软DirectX9.0c接口（简称DX9），兼容所有支持DX9.0c的硬件与操作系统。可以获得更好的图像显示质量与硬件兼容性，使项目具备硬件平台伸缩性，以及更佳的画面效果。

　　逻辑层面使用.net开发基于微软运行环境。主体使用C#开发，为保持在普通浏览器上的兼容性与透明性，涉及浏览器部分的功能使用JavaScript脚本，从根本上解决多浏览器兼容问题。

　　软件结构方案

　　为了最大限度发挥软件设计功能，节省硬件资源，该系统使用B/S+C/S结构方案。在充分使用B/S架构的基础上，通过分布式后台下载方式在客户端机器建立有效缓存，实现半C/S结构，有效减小服务器的负载。

　　系统实现

　　对象建模

　　3D虚拟校园中建筑和场景模型的好坏，直接影响运行的效果和用户使用的逼真度。简陋的模型会破坏视觉效果，高精度大数据量的模型会影响系统运行速度，因此能否制作出简洁适当的模型，决定作品画面质量的好坏。大连理工大学校园面积大、建筑物多、树木景观多，而对系统画面效果要求极高，根据以上因素，在建筑建模时采用特殊技术并制定严格的标准，尽量减低模型的数据量；花大量精力对贴图进行处理，减少贴图的数量。同时利用法线贴图和相关特效实现逼真的效果；树木模型精选五种树，通过对树木形态改变完成对整个校园树木的模拟，精细程度树叶可见；人物雕塑模型一直是虚拟现实系统模型的难点，对该类模型的解决方式采取先捏塑简单泥模，将其扫描进电脑，之后进行处理建模，这样得到的模型兼顾了仿真度高、数据量小的要求。

　　场景效果实现

　　一直以来，虚拟现实作品的场景效果和系统的运行速度一直是一对矛盾体，尤其网上应用，大家一直在“痛苦”地取舍。结果多是为保证系统的流畅运行，牺牲画面质量，没有完全达到仿真效果。为达到功能和画质的兼得，在制作过程中进行了一些探索：

　　1.运用多核支持技术

　　渲染引擎是面向多核处理进行设计的，有很多针对多核心系统的优化，应用了先进的无锁并行性技术，使引擎有更好的缩放性，并在不阻塞主渲染线程的情况下提供动态加载更新场景的能力，使基于互联网的高精度、大场景即时下载漫游和编辑功能成为现实。