三維餐飲服務系統(tǒng)研究

代文浩 王星東 李金偉

摘 要：以河南工業(yè)大學第一餐廳為研究對象，通過測量和拍照等手段采集餐廳的幾何數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)，利用Photoshop對數(shù)據(jù)進行處理，通過3DS Max建立第一餐廳的內部和外部三維模型并進行優(yōu)化，然后導入SuperMap平臺構建整體的三維虛擬場景，最后利用C#來實現(xiàn)餐廳的漫游、屬性查詢、餐廳窗口的快速查詢、導航以及分析等功能。

關鍵詞：3DS Max；三維建模；SuperMap；虛擬餐廳

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）20-0012-02

Research on Three-dimensional Catering Service System

DAI Wenhao WANG Xingdong LI Jinwei

（College of Information Science and Engineering， Henan University of Technology，Zhengzhou Henan 450001）

Abstract： Taking the first restaurant of Henan University of Technology as the research object， the geometric data and texture data of the restaurant were collected by means of measurement and photography， and the data were processed by Photoshop. The internal and external three-dimensional models of the first restaurant were established and optimized by 3DS Max. Then the SuperMap platform was imported to construct the overall three-dimensional virtual environment. Finally， C# was used to realize the functions of roaming， attribute query， fast query， navigation and analysis of restaurant windows.

Keywords： 3DS Max；3D modeling；SuperMap；virtual catering

虛擬現(xiàn)實技術被提出后，在國內外得到了迅速發(fā)展。美國是研究虛擬現(xiàn)實技術最早的國家，美國航天局實驗室通過模擬太空的真實環(huán)境創(chuàng)建了三維太空空間系統(tǒng)[1]。清華大學師生運用3D技術和現(xiàn)代數(shù)字媒體技術對圓明園進行了逆向復原[2]。東北林業(yè)大學利用360°全面景象的技術實現(xiàn)了虛擬校園的開發(fā)，提供漫游、景觀信息查詢和顯示功能[3]。南京信息工程大學開發(fā)出了實時漫游系統(tǒng)[4]。

本設計基于3DS Max建模技術和SuperMap平臺構建河南工業(yè)大學第一餐廳的餐飲服務系統(tǒng)。具體功能為：用戶以第一人稱的角度來瀏覽餐廳，還可以通過飛行管理按鈕來設置飛行路線；用戶可與系統(tǒng)交互進行餐飲信息查詢，并引領用戶漫游到美食所在位置；還能為用戶提供溫度分析、時間分析、日銷售分析和價格分析。

1 三維模型的構建

1.1 數(shù)據(jù)采集與處理

第一餐廳三維模型需要的數(shù)據(jù)包括整個餐廳的高度、長寬、位置等信息以及內部設施的尺寸、位置信息。用相機對第一餐廳進行拍攝，然后用Photoshop處理，獲取第一餐廳的材質和紋理圖片。在采集模型信息時要考慮物體整體信息的完整性，要從多個角度拍攝。在拍攝餐廳內部物體時，要注意拍攝的角度、圖片的大小、物體在圖片中的位置等。對于餐廳內每個窗口出售的飯菜進行記錄并將數(shù)據(jù)制成Excel表格。

1.2 三維模型的建立

將精簡后的餐廳一層CAD圖作為餐廳外部模型的基礎輪廓導入3DS Max中，凍結CAD圖后，利用三維捕捉命令捕捉邊緣，利用可編輯多邊形的拉伸、擠出等修改器命令來使模型具有輪廓。參考前期拍攝的紋理利用UVW貼圖，利用UVW調整和UVW編輯等修改命令調整貼圖，讓模型更加真實。對模型中重合的點和線進行焊接，并刪除模型中多余的面，最后使用3DS Max中三維捕捉和移動命令來調整模型的位置，直到餐廳外部模型建立。

構建模型的時候，在保證模型足夠精細的同時，還要確保系統(tǒng)的運行速度足夠流暢。在對第一餐廳內部模型建模時主要是采用多邊形建模的方法。對模型不協(xié)調的地方進行修改，利用修改器中的編輯幾何體等命令對模型進行調整。

餐廳的三維模型在制作完成后，為了增加其逼真效果，需要對所有模型進行材質和貼圖處理。本系統(tǒng)采用位圖貼圖，把用Photoshop等修好的紋理圖片添加到材質編輯器中，把材質賦予模型，然后使用位圖初步貼圖，用修改器命令中的UVW貼圖和UVW變換進行調整。在餐廳內部和外部的模型制作及貼圖完成后，把內部和外部的模型組合在一起，利用3DS Max中的縮放工具來適當修改某些模型的尺寸，用移動工具調整模型的位置，最終得到河南工業(yè)大學第一餐廳整體的三維模型。

2 功能開發(fā)

2.1 場景漫游

場景漫游是餐廳三維餐飲服務系統(tǒng)中的一項基本功能，用戶以第一人稱的角度來瀏覽餐廳，還可以通過飛行管理按鈕來自己設置飛行路線。餐廳虛擬場景構建完后設置飛行路線，以確保用戶能漫游到每個場景。餐廳三樓如圖1所示。

2.2 查詢和導航

系統(tǒng)不僅要有瀏覽和展示功能，還要能查詢，該系統(tǒng)實現(xiàn)了菜單查詢和快速查詢。菜單查詢如圖2所示。

在主界面美食區(qū)的早餐等查詢按鈕上添加shitangZaoCan.cs腳本，使腳本具有遍歷屬性表的功能，在早餐查詢這個按鈕的catch（ ）事件中找到目標菜品的屬性，通過設計的Output（ ）窗體顯示，當用鼠標點擊菜品名稱時就能出現(xiàn)目標所在窗口的基本信息。

在主界面美食區(qū)的早餐等查詢按鈕上添加shitangKuaiCha.cs腳本，在腳本中添加Run時間，把腳本綁定到飛行路線上，在“馬上過去”這個按鈕的ShiTangChuang_Load（ ）事件中找到飛行路線并添加這個腳本，當用鼠標點擊“馬上過去”時就能根據(jù)匹配的飛行路線帶領用戶到達目標窗口。

2.3 分析功能

分析區(qū)主要提供簡單的分析功能，如圖3所示，主要通過采集餐廳的數(shù)據(jù)以達到總體分析的目的。分析模塊包括溫度分析、時間分析、日銷售分析和價格分析。

價格分析可顯示一餐內三層不同價格的菜品各占比例。時間分析則動態(tài)顯示不同時間段所對應的人流量。溫度分析可以顯示出22 ℃以上不同溫度所對應的人流量。日銷售分析可以列出當天最受歡迎的菜品名稱及銷量。

3 結語

本設計以河南工業(yè)大學第一餐廳為研究對象，利用3DS Max、Phototshop等軟件構建了第一餐廳的三維模型。該模型主要在SuperMap iDesktop 8C平臺中實現(xiàn)了第一餐廳的三維模型可視化展示，以C#編程語言來開發(fā)系統(tǒng)功能，最終完成了第一餐廳的三維餐飲服務系統(tǒng)。此系統(tǒng)不但可使用戶漫游，還可實現(xiàn)餐廳的導航、菜品查詢和數(shù)據(jù)分析。

參考文獻：

[1]周超.基于Unity3D的虛擬校園設計[D].武漢：湖北大學，2014.

[2]李艷.虛擬世界里，“萬園之園”輝煌重現(xiàn)[N].科技日報，2017-04-19（001）.

[3]李健偉.三維虛擬數(shù)字校園系統(tǒng)的研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2007.

[4]於永東，路明月，許笛，等.基于GIS的三維虛擬校園設計與實現(xiàn)[J].南京信息工程大學學報，2012（1）：81-86.