一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统和方法，所述系统包括：模型构建模块，用于对农具展馆场景、农具、植物、动物和农耕场景进行三维建模，获得三维模型；数据库模块，用于储存音频数据、视频数据和所述三维模型；互交接口模块，用于接收VR控制装置的指令并将所述三维模型数据、所述音频数据、所述视频数据和所述三维模型加载到VR显示装置上。本发明专利技术提供的系统，通过将农具展馆场景、农具、植物、动物和场景进行三维建模，通过使用VR显示装置和VR控制装置实现用户和三维模型的互交，对于农具的使用方式和应用时节，进行虚拟展示，解决农具教育受环境、时节、安全等问题，提升了农具教育的便利性，以及学员的用户体验。

A virtual reality based experience system and method of Agricultural Exhibition Hall

The present invention provides a system and method for the experience of virtual reality tools based on the system includes: a model, for three-dimensional modeling tools, tools, plants, exhibition scene and animal farming scene, 3D model; database module, for storing audio data, video data and the 3D model of each other; the interface module, VR control device for receiving the instruction and the 3D model data, the audio data and the video data and the 3D model is loaded into the VR display device. The present invention provides a system, through the exhibition scene, tools, tools, animal and plant scene modeling, through the use of interactive VR display device and VR control device to realize the user and the 3D model, for the use of tools and application time, virtual exhibition, to solve the problem of education environment, season, farm implements safety, enhance the convenience of implement education, and the students' user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统和方法
本专利技术涉及农业教育领域，更具体地，涉及一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统和方法。
技术介绍
中国是世界上为数不多的几个农业起源的国家之一。而农具的出现是我国劳动人民勤劳智慧的结晶，是对于农业不断的理解和创新而来的。而现在，由于传统农具的逐渐消失，人们见到农具的机会越来越少。传统的博物馆的展示，是以橱窗的形式来静态展示物品。但是农具有别于其他的瓷器、雕塑等物品的展示。农具智慧价值的体现是它的使用方式和使用的原理上。但是，真实的到田间，乡间体验农具，又会受到农具使用环境、使用时节、安全等问题的限制。尤其是对于城市中传统农具教育显得尤为困难。因此，在现有的农业农具教育中，缺乏对农具使用的直接展示，只能以图片或物品展示的方式进行知识传播，传播途径单一，用户体验不高。
技术实现思路
为克服现有的农具教育中，无法完全展示农具的使用方式和使用原理，传播途径单一的问题，提出一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统和方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统，包括：模型构建模块、数据库模块、互交接口模块，VR控制装置和VR显示装置，其中：模型构建模块，用于对农具展馆场景、农具、植物、动物和农耕场景进行三维建模，获得三维模型；数据库模块，用于储存音频数据、视频数据、文本数据、图片数据和所述三维模型；互交接口模块，用于接收VR控制装置的指令并将所述三维模型、所述音频数据、所述视频数据和所述三维模型加载到VR显示装置上。其中，所述模型构建模块进一步包括：农具模型生成单元，用于根据农具信息，建立农具三维模型；场景模型生成单元，用于根据农具展馆场景信息和农耕场景信息，建立农具展馆场景三维模型和农耕场景三维模型；植物模型生成单元，用于根据植物信息，建立植物三维模型；动物模型生成单元，用于根据动物信息，建立动物三维模型。其中，所述模型构建模块还包括：动画生成单元，用于基于所述三维模型，以关键帧形式，构造三维动画效果。其中，所述模型构建模块还包括模型优化单元，用于基于所述三维模型，构造低精度模型。其中，所述低精度三维模型包括低精度农具三维模型、低精度农具展馆场景三维模型和低精度农耕场景三维模型。其中，所述互交接口模块进一步包括：碰撞检测单元，用于设置所述三维模型的碰撞体积，检测所述VR控制装置的指令中用户的活动范围；事件触发单元，用于根据所述VR控制装置的指令加载相应的三维模型，视频和动画效果。其中，所述事件触发单元还包括：农具介绍单元，用于触发农具介绍动作，加载农具的三维模型，并播放介绍动画；农具使用单元，用于加载所述农耕场景三维模型和所述农具三维模型，通过所述VR控制设备的指令，实现对所述农具三维模型的控制。其中，所述三维模型通过3DsMAX进行构建。根据本专利技术的第二方面，提供一种基于虚拟现实的农具展馆体验方法，包括：根据农具展馆场景、农具、植物、动物和农耕场景进行三维建模，构造三维模型；将音频数据，视频数据、文本数据、图片数据和所述三维模型进行储存；根据VR控制装置的指令，将所述三维模型数据、所述音频数据、所述视频数据和所述三维模型加载到VR显示装置上。根据本专利技术的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上述第二方面提供的方法的步骤。根据本专利技术的第四方面，提供一种基于虚拟现实的农具展馆体验设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述第二方面提供的方法。本专利技术提供的一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统，通过VR设备对于农具展馆进行游览，对于农具的使用方式和应用时节，进行虚拟展示，同时可以通过VR设备进行互交，解决农具教育受环境、时节、安全等问题，提升了农具教育的便利性，以及学员的用户体验。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统的结构图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于虚拟现实的农具展馆体验方法的流程图；图3为本专利技术再一实施例提供的一种基于虚拟现实的农具展馆体验设备结构框图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参考图1，图1为本专利技术一实施例提供的一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统的结构图，所述系统包括：模型构建模块11、数据库模块12、互交接口模块13、VR控制装置14和VR显示装置15。其中，模型构建模块11用于对农具展馆场景、农具、植物、动物和农耕场景进行三维建模，获得三维模型。具体的，根据收集的资料进行三维建模，包含了：植物模型、动物模型、农具展馆模型、自然景物模型等，在建模的过程中需要按照真实比例进行建模，其中，所用到的建模方式有三种：(1)使用NURBS建立模型；(2)使用多边形建立角色；(3)使用面片建立角色。接着通过改变面的尺寸和方向，便可以制成弯曲，扭转等。接着对模型制作贴图。然后对于模型进行烘焙。然后为模型添加上简单的动画或更复杂的动画，如变形等。最后，在整个模型优化完成之后，需要将制作出的模型打包导出为FBX的格式。其中，数据库模块12用于储存音频数据、视频数据、文本数据、图片数据和所述三维模型具体的，将模型构建模块11构建的三维模型的数据进行分类和储存，同时将相关的音频数据、视频数据，文本数据以及农具的材质贴图等图片资料数据进行分类和储存。模型构建模块11根据调用数据库模块12的农具信息，进行三维模型的构建。其中，互交接口模块13用于接收VR控制装置14的指令并将所述三维模型、所述音频数据、所述视频数据和所述三维模型加载到VR显示装置15上。具体的，将模型的FBX格式倒入到Unity3d软件中按照一定的规律加载，对于农具展馆的场景搭建。包含了模型的导入、场景布局、灯光的渲染、场景的优化等几个方面。模型的导入：将打包好的FBX格式的农具模型。导入到Unity3d的工程文件assets中。创建场景Scenes。在模型导入场景的时候需要注意一下几点：在导入FBX时，应该在项目中先建立贴图的目录，然后将贴图的文件导入，最后在导入FBX文件，否则导入的模型会出现贴图丢失的现象。场景的布局：对于农具展馆，分为了三个部分首先有一个主要的展馆大厅，大厅两侧分别是北方展馆和南方展馆，可以分别从两个入口进入展馆。南北方展馆中农具的摆放位置都是有规律的，摆放的坐标位置都是经过严格的计算的。摆放的坐标位置，对于之后农具介绍具有重要的作用。在农耕交互体验场景中，需要创建天空盒、创建地面、绘制庄稼、树木、房屋和阳光。首先通过在Unity的菜单栏中执行Component->Rendering->Skybox命令，添加合适的天空盒，接着通过调节“Directionallight”使得场景的光影和天空盒相对应。通过添加Terrain，添加地面，然后绘制地形，添加地面纹理。添加树木、庄稼和房屋，按照真实的农耕场景比例以及场景的布局进行构建，使得场景更加具有真实性。灯光的渲染：灯光对于展馆的氛围体现尤为重要。选择菜单中栏中的GameObject->Cre本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统，其特征在于，包括：模型构建模块、数据库模块、互交接口模块，VR控制装置和VR显示装置，其中：模型构建模块，用于对农具展馆场景、农具、植物、动物和农耕场景进行三维建模，获得三维模型；数据库模块，用于储存音频数据、视频数据、文本数据、图片数据和所述三维模型；互交接口模块，用于接收VR控制装置的指令并将所述三维模型、所述音频数据、所述视频数据和所述三维模型加载到VR显示装置上。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的农具展馆体验系统，其特征在于，包括：模型构建模块、数据库模块、互交接口模块，VR控制装置和VR显示装置，其中：模型构建模块，用于对农具展馆场景、农具、植物、动物和农耕场景进行三维建模，获得三维模型；数据库模块，用于储存音频数据、视频数据、文本数据、图片数据和所述三维模型；互交接口模块，用于接收VR控制装置的指令并将所述三维模型、所述音频数据、所述视频数据和所述三维模型加载到VR显示装置上。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模型构建模块进一步包括：农具模型生成单元，用于根据农具信息，建立农具三维模型；场景模型生成单元，用于根据农具展馆场景信息和农耕场景信息，建立农具展馆场景三维模型和农耕场景三维模型；植物模型生成单元，用于根据植物信息，建立植物三维模型；动物模型生成单元，用于根据动物信息，建立动物三维模型。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模型构建模块还包括：动画生成单元，用于基于所述三维模型，以关键帧形式，构造三维动画效果。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模型构建模块还包括模型优化单元，用于基于所述三维模型，构造低精度模型；其中，所述低精度三维模型包括低精度农具三维模型、低精度农具展馆场景三维模型和低精度农耕场景三维模型。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨颖，范依依，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11