此次数字史馆建设采用沉浸式自主漫游方式，利用3D引擎和三维技术搭建虚拟展馆，用户可通过第一人称控制的方式，自由地行走参观并可以互动体验展品与展项，凸显3D沉浸式技术的信息传播优势。

2.1 功能需求

a)    网站信息浏览。

具备自动浏览、手动浏览、地图导航、快速导航等四种模式，支持各类信息的检索与查询，支持文字图片的随意放大或缩小浏览，具备知识链接查询功能。

b)    三维实景展示。

通过3D建模技术制作构建实景数字史馆，支持720度缩放展示、情景再现、视频点播、伴随讲解等功能（见图1）。

图1 三维实景展示

c)    Flash等动画设计。

提供FLASH控件类型，支持FLASH动画播放，同时FLASH也可以通过脚本实现与三维场景互动开发（见图2）。

图2 Flash等动画设计

d)    丰富的展现形式和交互效果。

通过脚本来控制视频的播放、暂停、显示和隐藏等功能。也可以在展项中加入语音介绍，支持wav、midi、mp3、ogg等音乐格式的文件，支持FLV、MPG、MOV或AVI等视频格式。在场景窗口中嵌入文字、图片、网页、视频，语音解说等，结合各种多媒体展示手段，对展品的规格、背景文化进行拓展介绍。支持图文内容、实物展品等实时语音解说（见图3）。

图3 图文展现

e)    后台发布管理。

在不改变原有建模结构的情况下，用户能够对规定区域内展示的内容进行管理和实时更新，可更改文字、图片、视频的内容，可增加文字、图片、视频的数量，可改变图片、文字的大小和摆放位置（见图4）。

图4 后台管理

f)    支持实时导航

通过导航图，参观者将对展馆内部各展区的布局有一个清晰的印象，能明确自身所处位置，方便参观者在浏览过程中快速确定自己的位置，防止迷失方向。通过三维导航图，参观者可以快速的进入到展区中选定的一个目标地点（见图5）。

图5 实时导航

g)    支持自主漫游

以第一人称视角、或选择角色以第三人称视角登陆到展馆内部，可通过键盘方向键控制在场景中自主漫游，身临其境的进行参观活动（见图6）。

图6 自主漫游

h)    支持720度实时视角观摩

通过720度观摩，参观者可以自由的旋转缩放感兴趣的物品，从而零距离接触展项。类似单体枪械展示或者实际可以操作的展项，也可以在详细展示中进行操作，包括类似武器、文物展品的剖析等。将展品进行三维仿真，游客可通过鼠标自主操控，旋转调整三维模型的方位及距离远近，与展品进行720度零距离交互观看（见图7）。

图7 三维全景展示

i)    虚拟导游设计

网上虚拟展馆设置在线虚拟导游，导游会对展馆的概况、游览的说明及展项进行介绍。系统提供自动游览和自由游览两种游览方式。自动浏览时，展项设置行走触发，到展品面前时导游词自动播放（见图8）。

图8 虚拟导游设计

2.2 技术需求

2.2.1 网站技术规范

a)    首页制作原则上采用标准网页和Flash场景动画两种技术相结合的方法，应广泛采用网络三维动画互动技术。

b)    平台采用DIV+CSS技术制作，简洁大方，色彩适度，符合WEB2.0标准。

c)    页面宽度为970像素，标志统一置于左上角，标题名称统一为“XXXXXX院网络军史馆”，并与标志统一置于网页顶部醒目位置。

d)    上传的文字、图片、视频资料等要以便于浏览为宜，文字字号不小于12pt，图片采用JPG或GIF格式，视频文件要转换为适于网络播放的FLV格式。

e)    采取B/S结构，支持主流浏览器。

2.2.2 三维建模技术

a)    三维引擎可采用VR-Platform、Unreal Engine3、Virtools、unity3d、Quest3D、CryEngine等主流虚拟现实引擎。

b)    三维实景必须设计成沉浸式浏览模式，可实现自主点击和自动浏览两种参观模式。

c)    三维场景刷新帧率：不小于30帧每秒（渲染500万以上的三角面片）；不少于40帧每秒（渲染300万以上的三角面片）。

d)    3D模型一般均按照高精度模型制作，模型的展现精度可根据终端设备配置和网络传输速度自适应匹配。

2.2.3 媒体显示技术

a)   背景音乐贯穿整个参观过程。

b)   配音在点击后播放。

c)   在网上史馆中融入视频播放窗口。

d)   在网上史馆中融入翻书效果。

e)   影像数据格式：支持MIF、TIF、BMP、JPG、GIF、SIT等格式。

2.2.4 场景设计要求

考虑到后期内容添加、布局上应为后期内容拓展预留空间。因此三维虚拟史馆总体设计为多层结构。

一层为序厅、历史沿革、光辉历程内容；二层为专题展厅，例如历任领导、将星闪耀、亲切关怀、英模荣誉、烈士名录、警示录、未来展望等内容。可适度预留部分空间，便于后期新增主题的虚拟布展、内容扩充。（详见数字史馆设计方案脚本）。

场景中浮雕和油画等内容需由开发方自主创新设计，形式新颖、重点突出、主题鲜明、内容全面准确，整体风格体现军种特色。

2.2.5 主要色调

红色：军旗色，充满军旅气息，代表朝气和活泼，体现艺术的动感和感染力。

灰色：象征着庄重、大气，代表着人民解放军的庄严神圣。

灯光烘托上采用暖色调，实时光影效果，地面反射，墙面灯光效果。

2.2.6 操作功能菜单-场景导航

以导航图的形式展示出场景及内部构造的方位构成，黄色箭头能够实时显示在场景中的位置以及方向，导航图内分别标有各个展厅入口的位置的热点触发按钮，点击能够切换到对应展厅，以方便控制自主漫游线路。

2.3   性能指标要求

a) 信息处理能力

系统可根据终端设备配置和网络带宽自适应，浏览播放流畅，无卡顿；

二维地图刷新时间≤2秒；

三维地图刷新时间≤3秒；

信息平台系统常规操作响应时间≤1秒；

一般查询时间≤2秒。

b) 数据存储查询能力

数据存储容量≥10TB；

数据查询响应时间≤2秒；

检索方式≥2种，字段检索和全文检索。

c) 系统负载能力

同时支持在线用户数≥300人；

系统支持用户并发数≥200人；

系统连续工作时间≥4000小时。

d) 信息载入能力

各类信息浏览支持文本、图片、音频、视频等多媒体显示；

信息页面载入时间≤1秒；

点击播放音频后等待时间≤1秒；

点击播放视频后等待时间≤2秒。

2.4 其他需求

a)  数据库管理要求

数据库管理具有身份验证、权限设置、操作审计等安全措施；

数据录入手段简单、方便；

删除、覆盖等关键数据操作具有确认提示信息。

b)  可扩展性要求

预留数据类型扩展接口，可扩展数据类型；

系统设计采用模块化结构，可扩充模块功能。

c)  安全保密要求

系统运行的网络环境符合军队的安全保密技术体制和要求；

资料审批程序正规、符合保密要求。

d)  可用性要求

人机交互界面操作方便、使用灵活；

系统界面清晰，接口标准，可读性好，维护方法简单、便捷。

e)  用户体验要求

应有实时使用说明和详细提醒等功能，针对计算机操作不熟练者的应用体验角度,所有操作功能均可用鼠标左右键完成。

2.5 研制周期

合同签订后2月内。

3 总体设计

3.1 总体框架

根据“XXXXXX院数字史馆”建设设想，其基本框架由数据采集、创意设计、开发平台、前端展示、后台管理等五个部分组成（见图9）。

图 9总体框架

3.1 实施步骤

a)   明确基本需求；

b)   确定详细需求（内容、界面、交互等需求）；

c)   数据收集、整理以及实施计划的确认；

d)   展馆设计（对整个展馆进行规划设计，例如：场馆外景、布展设计，提供设计原型和图片小样）；

e)   三维场景制作（利用3DS MAX、MAYA等工具对场馆进行建模、贴材质） ；

f)   将模型导入到3D开发引擎 ；

g)   在3D引擎中对模型进行整理调整、布局实时光照效果 ；

h)   内容与界面设计制作（文字编辑、图片编辑、视频剪辑、音效处理等，对启动界面、工具按钮等设计制作）；

i)   制作交互（通过C#、javascript、playmaker等技术制作交互内容） ；

j)   测试试运行（通过SDK发布成WEB形式，供用户浏览访问） 。

3.2 建设模式及基本内容

数字史馆应在局域网络平台进行技术研发。主要分3D虚拟展馆和平面网页展馆两种模式建设。

3.2.1 三维虚拟展馆

以三维第一视角方式浏览。主要包括虚拟空间建设、网络软件平台开发、维护系统建设以及文字、图片、语音、视频、展柜、实物镶嵌等。支持720度缩放展示、情景再现、视频点播、伴随讲解等功能，对展馆图文内容、实物展品等进行语音解说，嵌入相关宣传片、视频，实现在真实的三维展览空间中，用户可以自由行走参观并可互动体验。

3.2.2 平面网页展馆

采用点击网页链接、平面阅读的形式浏览，通过建立导航栏可分别浏览不同类别的网上信息，实现浏览统计、全站检索、交流讨论、技术支持等功能模块。

3.2.3 基本内容

页面设置包括网站首页、展馆概况、展览展示、客户留言、参观导向、内容检索。主页面适当设置一些动画效果，突出参观者浏览时的视觉感。实物模型均可实现720度旋转。研究院数字史馆为虚拟馆，需要设计一个独立建筑，室内展陈面积约1900余平方米。可分为上下两层。一楼为主要布展“前言”“历史沿革”“发展历程”等内容；二楼主要布展“重大科研成果”“典型英模”“重要荣誉”“历任领导”等内容。具体内容如下：

一楼门厅内为“序厅”：

a) 序厅中央设主题雕塑（科研助力导弹腾飞）；（需设计雕塑）

b) 序厅雕塑前设“前言”（以书卷形式展现内容）；

c) 序厅正面墙设“院训院风”（忠诚、敬业、求是、创新）；

d) 序厅左右两侧设大型浮（可用院办公楼大厅东西两侧墙壁浮雕）

一楼“序厅”与“正厅”连接通道：

a) 通道一侧墙设“历史沿革”（以图表形式展示）；

b) 通道另一侧墙设油画（反映科研人员集智攻关）。（需创作油画一副）

一楼正厅（第一展厅）：

第一部分

a) 展出图片、实物166副（件），展柜7个。

b) 播放录像2处，一处为部队转隶后当事人口述历史录像（需采访录像）；一处为H场景（约7分钟）。

c) 制作Y三维互动场景一处。

d) 实物模型4个（D1、D2、D3、D4）。

第二部分

a) 展出图片、实物249幅（件），展柜8个。

b) 播放录像1处，***飞行弹道显示（约4分钟）。

c) 沙盘1处，为D3阵地和发射场三维穿越式场景一处，（有动作，配音效，可互动）。--反映1978年和1980年两次缩时发射。

d) 实物模型2个，一个是“ZD-2000”第一代汉字微型计算机，一个是***探测设备。

第三部分

a) 展出图片、实物247幅（件），展柜9个，展台5个。

b) 播放录像1处，为***演习场景、发射视频（约4分钟）。

c) 播放幻影成像录像1处，为**8技术示意（约8分钟）。

d) 三维火箭发射场景一处，为D15发射测试过程演示（可互动）。

e) 实物模型4个（D11、D15、D21、长剑10导弹）。

第四部分

a) 展出图片、实物252幅（件），展柜7个，展台4个。

b) 播放录像1处（约4分钟）

c) 幻影成像展示XXXXX侦查过程。

d) 学科专业和实验室布局动画示意图

e) 实物模型3个（XXXX,XXX,XXX）

第五部分

a) 展出图片、实物336副/件，展柜8个，展台9个。

b) 播放录像1处（约4分钟），XXX当选院士。

c) 场景1处（有音效、可互动），反映监理远程专家值班制度和外场试验建设。（或新型阵地设计方案）

d) 实物模型2个（***、***）。

另外可预留一至两个展示区。

二楼正厅（第二展厅）：

重大科研成果

a) 展出图片、实物30幅（件），展柜5个。

b) 制作获得国家级（特级和一级）奖励项目展台4个。

c) 制作其他科研成果证书展柜5个。

d) 制作科研成果电子展示屏1个。

（以上电子屏展示项目，能够后台增加新内容）

历任领导

a) 制作电子屏滚动屏显示历任领导名录。

（以上电子屏展示内容，能够后台增加新内容）

典型英模

a) 展出图片、实物30幅（件），展柜5个，雕塑1个。

b) 制作先进单位（受全国、全军和火箭军表彰单位）电子屏滚动展示。

c) 制作先进单位锦旗、证书展柜3个

d) 制作***雕塑三维模型（已有的人物模型）

e) 制作先进个人电子屏

f) 制作革命烈士墙

（以上电子屏展示内容，能够后台增加新内容）

人才荟萃

a) 展示图片、实物30幅（件），展柜2个。

b) 录像3个（分别采用***，***院士录像和2018年院年终晚会给30年科技贡献奖颁奖录像）

c) 制作科技人才电子屏展示内容

d) 制作将星璀璨电子屏展示内容

（以上展示电子屏内容，能够后台增加新内容）

3.3运行环境

a)  网络环境

数字史馆采用B/S架构，根据平台内数据密级的不同，信息平台分别运行于“xxxx网”和 “xxxx公网”，服务器部署于XXXXXX院中心机房，“xxx网”部署平台加载秘密级及以下数据，“xxx公网”部署平台加载机密及以下数据，用户通过网络终端浏览器访问信息平台。

网络带宽：XXX≥100M网络接入；XXXX办公网≥1000M网络接入

b)   硬件环境

服务器初步采用1台高性能国产服务器，硬件配置如下：

CPU核心数≥4核，主频≥2.5GHz；

内存≥32G；

应用服务器硬盘容量≥5TB，数据库服务器硬盘容量≥20TB；

c)   软件环境

操作系统：64位Windows server 2008；

Web服务器：Tomcat 7；

数据库：Oracle 11g；

Java运行环境：JDK 8；

终端浏览器：firefox（火狐浏览器）51.0及以上。

3.4部署与应用方式

a)  部署方案

“XXX”和“xxx公网”分别用1台服务器部署该系统。此外，可以通过外挂磁盘阵列设备的方式实现数据存储扩展。

b)  应用方式

系统完成部署后，将分别在“xxxx网”、“xxx公网”上设立相应链接。部署的系统将对外开放秘密级以下相关文字、图片、音视频、3D展馆等内容和相关功能，终端均可以访问浏览该平台。

c)  数据采集方式

所需要的信息资源由项目组提供数据录入标准和途径，涉及各单位的信息资源，由相关单位按照数据采集标准准备相关表格，统一录入系统；涉及到研究院的信息资源，由项目组统一录入数据。

3.5关键技术及解决途径

a) 实时渲染技术

光影是三维场景是否具有真实感的最重要因素，因此对于光影的处理是数字展馆建设的核心技术之一。可以利用3dsMax中各种全局光渲染器所生成的光照贴图，使得场景具有非常逼真的静态光影效果。支持的渲染器包括scanline , radiosity, lighttracer, finalrender, vray,mentalray。

b) 超大规模的场景组织和渲染能力技术

通过多种优化算法，保证大规模场景的组织与渲染效率。无论是场景的自主漫游、自动漫游，还是场景中的热点交互，其加载速度均要保证一定的流畅性。

c) 高压缩比传输技术

在保证可视质量前提下保证200:1的压缩比传输技术，使得大型场景的在线浏览轻松自如。

d) 动态下载技术

支持网络数据动态加载，实现场景大量数据的实时计算，提升数据加载速度。

e) 数据库关联技术

通过ADO数据库接口，与SQL/SERVER或ACCESS数据库进行连接，从数据库中存取模型、动画、贴图以及各种数据查询信息，以实现场景数据的后台动态更新，信息检索、信息查询等功能。