大学生科技创新基金项目申请书模板.doc

附件1

项目编号

河南城建学院大学生科技创新基金项目

申 请 书

项 目 名 称： 基于CityEngine的千年古刹香山寺风景区虚拟旅游系统

申 请 者： 韩寒寒、宋振振、张少晴、陈方杰、、闫岩

指 导 教 师： 高松峰

所 在 学 院： 测绘工程学院

申 请 日 期： 2016.3.15

河南城建学院大学生科技创新基金管理办公室

一、基本情况
1．项目情况
项目名称
基于CityEngine的三维全息平顶山香山寺虚拟旅游系统
项目性质
□√想教师科研课题中的子项目； □小发明、小创作、小设计等；
□开放实验室或实习基地中教学计划之外的综合性、设计性、应用性、创新性实验项目；
□专业性研究及创新研究项目； □社会调研、文艺创作项目；
□可操作性强的自主创业项目； □其他有价值的研究与实践项目。
项目类别
□√理工类
□人文社科经管类（含文学、经济、政治、社会、法律、教育等）
项目来源
□ 自主立题 □ √教师指导选题
成果形式
□自然科学类学术论文； □√ 科技制作、发明；
□人文社科经管学类学术论文、文学艺术作品、社会调研报告。
□其他
起止时间
自 2016 年 3 月 至 2017 年 3 月
申请金额
5000千元
2．申请者情况
姓名
韩寒寒
性别
男
年龄
23
民族
汉
系部
测绘工程学院
年级
14级
专业
地理信息科学
兼职
信息中心管理员
电话
13101757168
Email
064414116@
3．项目组成员情况
姓名
性别
年龄
专业
分工
每周工
作时间
签字
宋振振
男
22
地理信息科学
编写cga规则
10小时

韩寒寒
男
23
地理信息科学
制作obj模型
10小时

陈芳杰
男
21
地理信息科学
制作效果贴图
10小时

张少晴
男
22
地理信息科学
制作效果贴图
10小时

闫岩
女
22
测绘工程
标写程序与处理地理数据
10小时

4．指导教师情况
姓名
高松峰
职称

专业
地理信息科学
E-mail
965808788@
学院（盖章）

电话
18537505757
签字

0

二、立题依据
1．研究意义：
当今社会，生活节奏加快，工作效率提高，人们的生活越来越紧张。生活条件越来越好，但是属于自己的时间越来越少。一方面是人们想从枯燥紧张的工作中放松解脱出来，当然最好的方式就是出去旅游。另一方面，社会的现实又使得人们没有足够的时间离开自己生活工作的环境到自己想去的地方去，否则就要付出难以承受的代价。这样，由于社会发展的特点就引出了人们的生活出现矛盾。是矛盾肯定能调和，这就出现了虚拟旅游。也可以说正是社会的这个特点为虚拟旅游的产生和发展提供了条件。
随着关于旅游的环境污染问题、旅游资源超载问题也日益突出。21世纪全球跨入信息技术时代，计算机技术有了更高层次的应用与发展，网络渗透至人们生产 、生活的各个领域，为人类开辟了另一维超现实的空间——虚拟现实空间。旅游业作为第三产业的一个新兴领域，其不管在世界范围还是中国国内发展势头良好，越来越多的人参与到这个行业。
并且网络和旅游是当代人们生活必不可少的两个组成体，要是能把这两个整体完美的结合起来，那么科技必将使人们的生活再一次发生重大的改变。
于是虚拟旅游应运而生！
虚拟旅游指的是建立在现实旅游景观基础上，利用虚拟现实技术，通过模拟或超现实景，构建一个虚拟的三维立体旅游环境，网友足不出户，就能在三维立体的虚拟环境中遍览遥在万里之外的风光美景，形象逼真，细致生动。
随着GIS（Geographic Information System）、三维可视化、虚拟现实、3D互联网等技术的不断发展和深入，人们不但可以利用计算机去处理图形、图象、视频、声音、动画等，而且能将三维实体、三维环境等以虚拟现实的形式表现出来，产生交互式的三维动画、动态仿真。由此可见网络技术的发展极大的缩短了人们在时间和空上的距离，互连网用户在成倍增加，网络已经成为人类的一种生活方式，据西班牙旅游局统计，百分之七十的人的出行决策是通过因特网获得的，在美国百分之二十四的人上网是为了寻找旅游目的地。因特网为人们创造了一个全新的生活空间。虚拟旅游在不知不觉中改变着人们的生活。
CityEngine是三维城市建模的首选软件，应用于数字城市、城市规划、虚拟现实、电力、管线、建筑、国防、仿真、游戏开发和电影制作等领域。与其他三维建模软件相比它有着很大的优势。CityEngine可以利用二维数据快速创建三维场景，并能高效的进行规划设计。并且对ArcGIS的完美支持，使很多已有的基础GIS数据不需转换即可迅速实现三维建模，减少了系统再投资的成本，也缩短了三维GIS系统的建设周期。而且CityEngine是一款新型的三维建模软件，目前市面上还没有相对完整的理论与书籍，我们也想通过这个项目来更加深入的了解CityEngine的强大功能，为以后学习的人开辟一条方便快捷的道路。

2.国内外研究现状：
国内学者对虚拟旅游的研究分为两个阶段：
1．初步探索期（2000—2004）
这一时期，虚拟现实技术与旅游业的结合刚刚起步，虚拟旅游刚刚走进人们的视野。鉴于国内虚拟现实技术还不成熟、旅游业发展研究也还不够深入等诸多因素的影响，学者们只是开始关注虚拟旅游的发展，而具体的研究成果无论从数量上、还是质量上都不成规模，大家也主要从基础理论、虚拟漫游系统构建（技术）、旅游规划这三个方面对其进行研究。
2．快速发展期（2005—至今）
随着VR技术的成熟，越来越多的旅游企业、政府部门和高校，开始发挥虚拟技术的优势促进旅游业的发展，而有关虚拟旅游的研究也开始成为学者追逐的热点。这一时期一大批学者分别以各自研究领域为基础从不同的视角研究虚拟旅游，研究方法、研究方向丰富起来，并产生了一些有影响力的理论观点，为中国虚拟旅游的发展作出了贡献。
虽然中国有关虚拟旅游的研究从无到有取得了巨大进步，但与其它旅游产品、国际上有关虚拟旅游的研究相比还有差距。而且，虚拟旅游是一个比较新的课题，国内学者的研究领域主要集中在虚拟旅游的应用和实现等方面，研究视角和范围都比较狭窄，而国外学者从20世纪90年代开始就对虚拟旅游赋予了广泛而深入的关注。
中国虚拟旅游尽管刚刚起步，存在许多不足，但是存在着巨大的发展空间。虚拟旅游虽不能完全代替实地旅游，但是随着技术的提高、研究的深入，会越来越接近实地旅游。游览者可以在虚拟旅游景观中感受鸟语花香、欣赏风光美景，并能与环境交流、与游客交谈。比起实地旅游，这样的虚拟旅游或许会多一份情趣。

3.研究目的：
我们的研究课题是香山寺的虚拟旅游系统，研究的目目的在于以下几点：
(1)我们希望我们能用自己在大学学到的知识做出一些比较使用的东西，证明我们城建的学生也能做出高水平的作品，以回报母校。
(2)我们想通过对香山寺的虚拟旅游，让更多的人了解香山寺，了解这座古老的寺庙所蕴含的深厚的历史文化，同时也希望能够为平顶山的旅游业做出一些自己力所能及的事
（3）虚拟旅游是我们专业（地理信息科学）主要应用之一，我们也希望通过研究香山寺的虚拟旅游来巩固我们所学到的专业知识，从而加深我们对本专业的了解。
4，我们也希望通过我们的努力，能够为平顶山新城区的旅游业发展做出一点贡献，把更多的消费者带吸引到新城区甚至吸引到平顶山。

4.主要参考文献：
1、《虚拟现实技术及应用》马永峰、薛亚婷、南宏师 著；
2、《虚拟现实技术及其应用》庄春华，王普 著；
3、《虚拟旅游及其发展研究》余汝艺 著；
4、《地理信息三维可视化系统应用研究》吕智慧 著；
5、《移动地理信息系统应用研究》肖航宇 著；
6、《三维可视化技术在地理信息系统中的应用研究》何全军 著；
7、《地理信息系统空间分析方法及其若干应用》马宏 著；
8、《城市三维基础地理信息系统在城市规划中的应用》王军、周伟、田鹏、李娜 著；
9、《虚拟旅游的体验质量评价研究》 张丽娟 著；
10、《虚拟旅游研究》朱培培 著；
11、《虚拟现实技术在旅游业的应用》孙芳芳 著；

三、 研究方案

1． 研究内容与方法：
（一）研究方法：
1. 对香山寺进行实地考察，确定虚拟模型的坐标方位；
2. 用地图下载器下载香山寺的地图，并进行地图的矢量化；
3. 对香山寺采集数据，然后根据矢量化地图分析建模；
4. 去香山寺拍些照片，用PhotoShop处理之后用作贴图；
5. 用测量仪器对各类建筑进行精细测量；
6. 以CityEngine为主3Dmax为辅建立香山寺三维模型；
7. 对建立好的模型进行贴图工作；
8. 作品初步成型，并进行整体细节修改；
9. 发布论文；
10. 发布作品；

（二）研究内容：
1. CityEngine关于古建筑建模规则的研究；
2. 精细测量与地图矢量化方面的研究；
3. 3Dmax、PhotoShop应用于古建筑模型与贴图方面的研究；
4. 香山寺古建筑三维场景可视化设计与研发；
5. 基于U3D的三维场景可操控漫游的研究；
6. 三维场景web加载与显示方面的研究；

2.研究目标和创新点：

研究目标：
我们的研究目标是通过我们的虚拟旅游系统能够让人们足不出户就能在网页上能够领略到千年古刹香山寺的建筑特征、文化风格还有香山寺深厚的历史底蕴。同时也让人们了解香山寺在我国佛教的重要地位。并希望通过我们的系统能够让游客感受到与实地旅游不一样的感觉。
除此之外我们也想再CityEngine这个强大的三维建模软件上能有新的突破，为我们专业甚至各高校的学生学习这个软件看开辟一条道路。并且这个软件也能很好的应用在城市规划上，我们也想通过这个功能为香山寺的规划提供一些的数据和模型上的参照。
虽然目前虚拟旅游还未深入人们的生活，但是我们希望通过我们的努力让更多的人了解虚拟旅游，让更多的人使用虚拟旅游系统从而能够更好的节约旅游资源，而且对环境的保护也起到了一定的作用。

创新点：
我们的创新点就是利用了CityEngine这一软件，不仅能够最大限度的还原香山寺地形地貌特征以及古建筑特征，而在再网页浏览的时候还可以添加语音解说功能，从而能够让游客更加了解香山寺。最重要的是我们不仅要还原外部景观，而且还会在内部实用贴图的方式还原佛像的基本面貌，努力是想虚拟拜佛的功能。让游客足不出户就能一边感受香山寺的美丽风景，一观摩佛像的尊容。

3．预期结果和形式：

（1）可操作的三维虚拟旅游系统一个；
（2）发表学术论文一到两篇；
（3）学术报告一份；
4．研究进度及安排：
以三个月为一期：
2016.3.20~2016.6.20计划完成数据的采集与处理工作；
2016.6.21~2016.9.21计划完成模型的建立工作；
2016.9.22~2017.1.20计划完成作品的发布、论文的发表和学术报告的撰写工作；
5．所需仪器设备：

电脑（已有）；
相机（已有）；
测量仪器（测绘工程学院已有）；

6．经费使用计划：
（1）购买相关书籍预计所用经费1000元；
（2）外出测量的衣食住行预计花费1000元；
（3）作品的发布以及论文资料的搜集与发表预计所用经费2000元；
（4）数据的购买以及打印相关数据和学术报告所用经费1000元；

四、审批情况
1．指导教师推荐意见：

指导教师签字： 年 月 日
2．学院推荐意见：

学院公章： 学院主管领导签名： 年 月 日
3．跨系（部）主管领导会签意见：

学院公章： 学院主管领导签名： 年 月 日
4． 专家组评审意见：

负责人签名： 年 月 日
5．基金管理办公室审核意见：

负责人签名： 年 月 日
6．学校审批意见：

主管校长签名： 年 月 日
注：附本人考试成绩表（加盖系部、教务公章）。