房屋管理系统设计与实现研究

摘要:为了提高校园管理，采用CAD软件绘制了房屋的平面信息图，使用3DMax软件对现实的建筑建立虚拟模型，并将仿真的建筑模型导入到Converse3D场景编辑器中进行虚拟现实的构建．最后将该房屋管理系统应用于某校的校园管理中，经过测试，该显示方法更加直观、清晰、有助于校园展示和管理．

关键词:虚拟校园;可视化;3D模型;数据采集;房屋管理

从二十世纪末我国开始出现虚拟现实技术，到现在已被广泛地应用于地理测绘、军事研究、城市规划等领域［1］，我国在虚拟现实技术方面的研究越来越成熟．近年来，随着“数字城市”与“数字地球”的提出，各个学校在虚拟校园上的研究也陆续开展［2］．成都理工大学在地理信息系统的基础上建立了“数字成都理工大学”的数字化校园系统，实现对校园内的三维可视化虚拟建立和漫游;香港理工大学建立了虚拟校园漫游系统，该系统将电子地图技术、因特网技术、虚拟现实技术整合在一起［3］．北京大学开发的“数字北大”，可实现对校园及周围的环境信息进行搜索、路径分析、数据浏览、地图实时显示［4］．本文基于Converse3D技术，设计并实现了一个的校园房屋管理系统．

1系统总体方案设计

1．1系统设计流程．该系统的设计分为两部分，第一部分是前端展示管理的设计，即对虚拟校园的设计．首先对校区的建筑进行分类，并对房屋尺寸进行测量，做好记录，进行编号［5］．然后参考总务处现有的楼层图纸，核查后把平面楼层信息转化为CAD图［6］，并将绘制好的CAD图纸导入到3DMAX中，按照1∶3000的比例建模并贴图．最后将在3DMAX中建立的模型导出到Converse3D中进行场景布局，并成网页链接到房屋管理系统中．第二部分是后端数据管理部分的设计，也就是房屋管理系统的设计．房屋管理系统基于B/S架构和MVC设计模式，其中，MVC模式用于对HTML、CSS和JavaScript的控制．本系统实现了四层架构，去掉了Model层，加入了Service和Dao层．所以目前的系统整体设计分四层，View层、Controller层、Service层、Dao层．View层主要负责数据在浏览器中的展示;Controller层主要负责接收用户的http请求，校验请求参数是否合理，然后调用Service去实现具体的业务逻辑;Service层负责逻辑处理，拼装业务数据，事务保证等，需要跟数据库交互的再去调用dao层去操作数据库;Dao层主要负责与数据库的交互，完成插入、更新、删除、查找等操作．本系统的系统流程图如图1所示．1．2系统功能模块设计．房屋管理系统应具备在线浏览三维虚拟校园，以及浏览校园过程中点击相应楼宇查看房屋信息的功能．点击某楼栋，需要实时显示该楼栋的编号、名称、建筑时间、房间数量、建筑面积．系统后台还需要实现对房屋信息的管理．根据实际情况后台数据管理系统分为六个模块，包括信息管理模块、宿舍管理模块、数据导入模块、信息导出模块、用户管理模块和系统管理模块．

2基于Converse3D的前端实现

2．1房屋三维模型的实现．首先对校区的各类建筑进行统计分类，并统一建筑编号与建筑名称，以编制相应的数据表格．该表格包含建筑总数、每个建筑的编号以及用途等．一个楼房楼层的CAD图如图2所示．2．2房屋的3D模型的创建．将绘制好的平面图导入3DMAX软件中以实现对建筑物的建模．方法是首先选中导入的CAD平面图，执行封闭图形操作;然后执行“挤出操作”，并按照实际的建筑高度尺寸成比例挤出建模模型的高度尺寸;最后使用不同的颜色表征不同的建筑，以完成建筑的基本建筑模型的获取．2．3基于Converse3D虚拟校园的实现．首先，将在3DMax中创建好的虚拟场景导入到Converse3D场景编辑器中，把虚拟场景中的建筑模型用同样的方式导入进来并调整好建筑模型的位置，使得建筑模型的位置跟实际建筑的位置、尺寸完全匹配．在导入建筑模型时，一些原本已经完成的建筑贴图会有些许改变，这里可以调出UVW贴图材质库，对建筑模型的贴图进行调整．例如点击绿化草坪，以改变草坪的茂盛程度．一个编辑后的效果图如图3所示．其次，利用Converse3D场景编辑器里的相机功能，把之前制作好的Max文件在Converse3D里打开，创建一个相机，并为该相机创作动画．制作动画的过程为画出一条曲线为路径，在时间编辑器里调整时间作为动画播放的帧数，然后将之前创建的相机跟路径绑定在一起，这样动态路径就制作完成了．最后，在Converse3D场景编辑器里调试好所有场景，点击标题栏里的导出，生成C3D文件和EXE文件，即完成．中间导出的C3D文件是Con-verse3D编辑器过程中生成的最基础的文件，而导出的文件有两种方式可以选择:一是动态加载，顾名思义它的主要作用是用于网络并且有动态虚拟场景要加载的情况;二是静态加载，即用于生成对场景作品欣赏的EXE文件．对于本系统，并没有要求要对虚拟场景进行调用或者二次开发，所以系统选择第二种动态加载．一个EXE文件展示的某区域的效果图如图4所示．

3数据管理系统的设计

数据管理系统的设计是设计各个数据库表［7］．设计数据库表的时候通常需要设计表中各字段的名称、宽度、类型、是否是主键或外键、是否能取空值．该系统数据库表，即楼栋表的设计如表1所示．

4结语

本文对某校区，设计并实现了一个可视化的房屋管理系统，该系统可以显示出直观、清晰的三维虚拟校园．系统可以查看校园布局，以及各个楼栋及其每一层的三维视图及相关信息．经过测试，该系统可以较好地用于校园展示和校园管理．

作者:路玲玲 单位:郑州工业应用技术学院信息工程学院