基于时间光照模型的虚拟校园的任务书任务书一、任务目标本次任务旨在利用时间光照模型建立一个虚拟校园的模型。通过对光照、阴影、反射等要素的模拟，实现虚拟校园真实感和视觉效果的提升。同时，借助三维建模技术，对虚拟校园各类场景进行建模，并进行材质设置和纹理贴图，使虚拟校园更加真实完善。二、任务内容（一）建立虚拟校园的场景模型1.对虚拟校园的各类建筑、树木、草坪、道路等进行三维建模，尽可能地保证模型的真实度。2.对建筑的内部和外部进行细致的建模，包括楼层、房间、门窗、配套设施等。3.对道路、广场、草坪等场景进行建模，并考虑地形、地势等因素。（二）制定时间光照模型1.分析虚拟校园所处的经度、纬度、地形、天气等因素，绘制出适用于该校园的时间光照模型。2.利用光线跟踪、辐射度分析等技术，捕获和模拟不同时间点的光照情况，并制定对应的光线追踪算法。3.根据各时间点的光照数据，生成相应的晨、昼、夜三个时段的光照贴图。（三）进行纹理贴图和材质设置1.根据实际素材，将贴图应用于各建筑、道路、草坪等模型的表面，并进行调整和优化。2.对不同的建筑、场景进行材质设置，包括反射、漫反射、镜面反射、透明度等参数的设置。（四）模拟场景阴影和反射1.根据实际场景，模拟出各地点的直射光、漫反射光和环境光。2.利用光线追踪算法，模拟出各个建筑、树木等物体的阴影，并将其应用于模型中。3.利用反射算法，模拟出各个建筑、树木等物体的反射效果，并将其应用于模型中。（五）实现交互式漫游1.利用游戏引擎技术，将建立好的虚拟校园模型放入游戏引擎中，并实现用户交互。2.实现用户在虚拟校园内的自由漫游，包括光照和地形的变化，以及物体的交互效果。三、任务要求（一）任务完成要求1.要求模型的准确性和真实性，能够精确地反映实际校园的建筑、地势、树木等要素。2.要求光照模型的精细化，能够模拟出真实的光照效果，并在场景中产生能够较真实地展现阴影和反射的效果。3.要求交互式漫游的流畅性和可靠性，确保用户在漫游过程中没有卡顿、延迟、闪烁等不愉快的体验。（二）输出要求最终的交付成果包括但不限于以下内容：1.虚拟校园的场景模型，包括建筑、道路、草坪等各类建筑物。2.晨、昼、夜三个时段的光照贴图，能反映出不同时间点的光照效果。3.各类建筑、场景的材质设置和纹理贴图，反映出不同物体的反射情况。4.各物体的阴影和反射效果。5.可以进行自由漫游的虚拟校园，能够实现交互式漫游和与虚拟环境的交互。四、参考文献1.Jimenez,J.,2006,Real-TimeRenderingofDay/nightTransitionswithPolarCoordinates,ShaderX5.2.Dorsey,J.,andArvo,J.R.,1995,Modelingandrenderingofweatheredstone,ProceedingsofSIGGRAPH95,pp.225-234.3.Perez,R.,A.Ineichen,R.Seals,J.Michalsky,andR.Stewart.,1990,Modelingdaylightavailabilityandirradiancecomponentsfromdirectandglobalirradiance,SolarEnergy,Vol.44,No.5,pp.271-289.4.Jensen,H.W.,Christensen,P.H.,andShader,E.M.,2001,Realisticimagesynthesisusingphotonmapping,AKPetersLtd.