三维餐饮服务系统研究

代文浩 王星东 李金伟

摘 要：以河南工业大学第一餐厅为研究对象，通过测量和拍照等手段采集餐厅的几何数据和纹理数据，利用Photoshop对数据进行处理，通过3DS Max建立第一餐厅的内部和外部三维模型并进行優化，然后导入SuperMap平台构建整体的三维虚拟场景，最后利用C#来实现餐厅的漫游、属性查询、餐厅窗口的快速查询、导航以及分析等功能。

关键词：3DS Max；三维建模；SuperMap；虚拟餐厅

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：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

虚拟现实技术被提出后，在国内外得到了迅速发展。美国是研究虚拟现实技术最早的国家，美国航天局实验室通过模拟太空的真实环境创建了三维太空空间系统[1]。清华大学师生运用3D技术和现代数字媒体技术对圆明园进行了逆向复原[2]。东北林业大学利用360°全面景象的技术实现了虚拟校园的开发，提供漫游、景观信息查询和显示功能[3]。南京信息工程大学开发出了实时漫游系统[4]。

本设计基于3DS Max建模技术和SuperMap平台构建河南工业大学第一餐厅的餐饮服务系统。具体功能为：用户以第一人称的角度来浏览餐厅，还可以通过飞行管理按钮来设置飞行路线；用户可与系统交互进行餐饮信息查询，并引领用户漫游到美食所在位置；还能为用户提供温度分析、时间分析、日销售分析和价格分析。

1 三维模型的构建

1.1 数据采集与处理

第一餐厅三维模型需要的数据包括整个餐厅的高度、长宽、位置等信息以及内部设施的尺寸、位置信息。用相机对第一餐厅进行拍摄，然后用Photoshop处理，获取第一餐厅的材质和纹理图片。在采集模型信息时要考虑物体整体信息的完整性，要从多个角度拍摄。在拍摄餐厅内部物体时，要注意拍摄的角度、图片的大小、物体在图片中的位置等。对于餐厅内每个窗口出售的饭菜进行记录并将数据制成Excel表格。

1.2 三维模型的建立

将精简后的餐厅一层CAD图作为餐厅外部模型的基础轮廓导入3DS Max中，冻结CAD图后，利用三维捕捉命令捕捉边缘，利用可编辑多边形的拉伸、挤出等修改器命令来使模型具有轮廓。参考前期拍摄的纹理利用UVW贴图，利用UVW调整和UVW编辑等修改命令调整贴图，让模型更加真实。对模型中重合的点和线进行焊接，并删除模型中多余的面，最后使用3DS Max中三维捕捉和移动命令来调整模型的位置，直到餐厅外部模型建立。

构建模型的时候，在保证模型足够精细的同时，还要确保系统的运行速度足够流畅。在对第一餐厅内部模型建模时主要是采用多边形建模的方法。对模型不协调的地方进行修改，利用修改器中的编辑几何体等命令对模型进行调整。

餐厅的三维模型在制作完成后，为了增加其逼真效果，需要对所有模型进行材质和贴图处理。本系统采用位图贴图，把用Photoshop等修好的纹理图片添加到材质编辑器中，把材质赋予模型，然后使用位图初步贴图，用修改器命令中的UVW贴图和UVW变换进行调整。在餐厅内部和外部的模型制作及贴图完成后，把内部和外部的模型组合在一起，利用3DS Max中的缩放工具来适当修改某些模型的尺寸，用移动工具调整模型的位置，最终得到河南工业大学第一餐厅整体的三维模型。

2 功能开发

2.1 场景漫游

场景漫游是餐厅三维餐饮服务系统中的一项基本功能，用户以第一人称的角度来浏览餐厅，还可以通过飞行管理按钮来自己设置飞行路线。餐厅虚拟场景构建完后设置飞行路线，以确保用户能漫游到每个场景。餐厅三楼如图1所示。

2.2 查询和导航

系统不仅要有浏览和展示功能，还要能查询，该系统实现了菜单查询和快速查询。菜单查询如图2所示。

在主界面美食区的早餐等查询按钮上添加shitangZaoCan.cs脚本，使脚本具有遍历属性表的功能，在早餐查询这个按钮的catch（ ）事件中找到目标菜品的属性，通过设计的Output（ ）窗体显示，当用鼠标点击菜品名称时就能出现目标所在窗口的基本信息。

在主界面美食区的早餐等查询按钮上添加shitangKuaiCha.cs脚本，在脚本中添加Run时间，把脚本绑定到飞行路线上，在“马上过去”这个按钮的ShiTangChuang_Load（ ）事件中找到飞行路线并添加这个脚本，当用鼠标点击“马上过去”时就能根据匹配的飞行路线带领用户到达目标窗口。

2.3 分析功能

分析区主要提供简单的分析功能，如图3所示，主要通过采集餐厅的数据以达到总体分析的目的。分析模块包括温度分析、时间分析、日销售分析和价格分析。

价格分析可显示一餐内三层不同价格的菜品各占比例。时间分析则动态显示不同时间段所对应的人流量。温度分析可以显示出22 ℃以上不同温度所对应的人流量。日销售分析可以列出当天最受欢迎的菜品名称及销量。

3 结语

本设计以河南工业大学第一餐厅为研究对象，利用3DS Max、Phototshop等软件构建了第一餐厅的三维模型。该模型主要在SuperMap iDesktop 8C平台中实现了第一餐厅的三维模型可视化展示，以C#编程语言来开发系统功能，最终完成了第一餐厅的三维餐饮服务系统。此系统不但可使用户漫游，还可实现餐厅的导航、菜品查询和数据分析。

参考文献：

[1]周超.基于Unity3D的虚拟校园设计[D].武汉：湖北大学，2014.

[2]李艳.虚拟世界里，“万园之园”辉煌重现[N].科技日报，2017-04-19（001）.

[3]李健伟.三维虚拟数字校园系统的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2007.

[4]於永东，路明月，许笛，等.基于GIS的三维虚拟校园设计与实现[J].南京信息工程大学学报，2012（1）：81-86.