基于PC平台的CAVE系统是采用微机配合中低档的图形显示卡来代替图形工作站构成的CAVE系统,该系统可以增强虚拟环境的沉浸感,同时很大程度上降低了硬件成本。 本文研究的主要内容包括: 1.基于PC平台的CAVE系统的结构分析和各投影面投影变换阵的计算。本文对CAVE系统从整体上进行了结构分析,讨论了采用微机配合中低档的图形显示卡来代替SGI工作站和RealityEngine高档工作站的可行性。同时,本文对基于PC平台的CAVE系统中的各投影面投影变换阵进行了计算。 2.基于PC平台CAVE系统的网络结构和图像同步。分析了PC平台CAVE系统的网络结构,描述了网络通讯方案的选择,讨论了基于WinSock的TCP/IP协议,以及网络间的数据流向。研究了CAVE系统中各投影面图形计算机在生成某一帧图像时所采用的同步方法。 3.CAVE系统中的立体显示。立体显示是CAVE系统增强沉浸感的方式之一。本文分析了用OpenGVS和VTree实现立体显示的可行性,并以VTree为例,阐述了立体视觉参数的设置以及实现的方式。 4.以VTree实现集装箱装卸仿真器为例,阐述了基于PC平台的CAVE系统的应用。对高层场景管理软件中的OpenGVS和VTree进行了比较,实现了集装箱装卸仿真器的部分工作,验证了基于PC平台CAVE系统的方法。简述了以VTree实现集装箱装卸仿真器的步骤。