1. 研究目的与意义
本课题围绕区块链技术实际应用展开，结合Web 3D技术，具体实现为基于区块链的数字艺术展示空间。
当前区块链领域新技术不断涌现，其中比较有代表性的当属基于 ERC-721 标准（Ethereum Request for Comments 721）的 NFT（Non-Fungible Token），并在此技术上衍生出了众多形式的数字艺术品，如图片，音乐，视频，3D模型或其他形式的创意作品。
虽然作品本身是可以无限复制的，但代表作品的NFT可以在其底层区块链上被追踪并为所有者提供所有权证明。
2. 课题关键问题和重难点
主要目标利用 Web 3D 技术实现基于区块链的数字艺术展示空间子模块划分1.3D 展示空间模块前端框架：React3D 框架：Three.js、React-three-fiber（R3F）3D 场景制作：Blender物理引擎：react-three/cannon2.去中心化身份登陆模块：MetaMask3.区块链链上交互模块：web3.js4.中心化用户数据缓存模块：Deno、oak5.用户引导模块：react-shepherd研究重点对于展示空间的设计，进入空间的用户要能够在其中自由移动，所以要重点设计第一人称控制器（FPC）的实现，为了能够使体验更接近真实空间，会用到物理引擎，来模拟真实碰撞，移动，跳跃，下落等等，该空间还可以根据场景的不同，改变不同的重力系数，让用户获得多样化的体验。
还要重点设计展示空间的表现形式，要能够提供很好的临场感，就需要合理的光照布局，纹理，建模，还要兼顾可高自由度的可定制性，来满足不同用户的需求。
与区块链的交互方面，对于区块链上去中心化身份系统的接入，要保证在保护用户隐私的同时还做到高效的数据存储，灵活、兼容性好的数据库结构。
3. 国内外研究现状（文献综述）
从国外的发展来看，在科研领域，截止2022年3月3日，以EI Village为数据源，标题中包含block-chain的外文文献有421篇，标题中包含Web3D的外文文献有233篇，标题中包含NFT的外文文献有81篇。
在 Web 3D 方面，当前国内外主流框架用的是 Three.js [1]，在此基础上又出现了适配 React 前端框架的 R3F（React-three-fiber），各行各业涌现出一大批基于 Three.js 的 Web 3D 应用，用于大数据可视化，虚拟博物馆 [2]，虚拟地球，装修设计，VR 沉浸式游戏等 [3]。
Three.js 框架提供了开发一款 Web 3D 应用所需要的：WebGL 画布，场景，摄像机，渲染器，几何体模型，光源，可交互 API 等组件，围绕此框架还出现了各类衍生工具类组件，比如物理引擎（Cannon），手势交互组件，性能监控组件，GLTF 模型加载器 [4]，VR/AR 控制器 [5]，GUI 控制器。
4. 研究方案
研究思路与路径1.3D 展示空间的设计与实现第一人称控制器的实现三维场景建模与应用灯光、材质渲染2.区块链上数字艺术作品的获取去中心化身份登陆访问分布式文件集群获取资源链上信息交互3.数字艺术作品的展示中心化用户信息缓存文件格式转换并加入3D 场景多人场景下用户间交互具体研究方法在三维空间的实现方面采用 Three.js 的二次封装 React-three-fiber 框架，借助物理引擎插件的能力，实现第一人称控制器，并通过 Blender 建模出三维场景模型，导入进 Web 实现虚拟空间，然后设置灯光，优化渲染器使得用户体验进一步优化。
交互界面方面采用React UI 框架，可以实现可扩展的高性能用户界面。
在与区块链交互方面，利用 MetaMask 浏览器插件实现去中心化身份登陆，并通过基于 Deno 的 oak Web 服务器来保存用户信息，通过 web3.js 提供的能力获取用户的数字艺术品的信息，再通过访问去中心化文件集群或者 OpenSea API 来获取到该文件然后放入三维场景进行展示，用户可以自由修改物品摆放位置和展示空间的布局。
5. 工作计划
2022-2022-1学期：第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料，进行相关技术的学习；第17周：与导师沟通进行课题总体规划；第18周：导师下发毕业设计（论文）任务书，学生根据导师的要求进行外文翻译，列出开题报告大纲；第19周：搭建开发环境，撰写开题报告。
2022-2022-2学期：第1-2周：进行课题的需求分析，提交开题报告；第3-4周：根据需求分析完成界面设计和模型设计；第5-6周：完成前端页面搭建和区块链交互模块设计；第7-8周：完成平台功能联调；提交毕业设计论文提纲给指导老师审阅；第9-11周：完成平台的功能测试；完成毕业论文初稿；第12周：在教师的指导下对撰写的论文进行修改，提交论文终稿及合格的论文检测报告、毕业设计（论文）资料装袋；第13-14周：筹备毕业答辩相关事宜，制作参加毕业答辩的演示课件。
参加毕业答辩，并提交全部文档和成果材料。
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