由于分形几何关注的是物体的随机性、奇异性和复杂性.所以分形技术在虚拟现实环境建模中的应用将越来越广泛.该文主要研究分形技术在虚拟现实的环境建模中的应用,即研究建立在随机分形理论和应用技术上的环境再现.其基本思想是:首先在L系统和IFS基本原理的基础上,生成逼真的自然景物;然后从随机分形入手,解决关于随机信号产生机制和控制问题,并利用随机信号产生可控制的但在一定范围内不可预测的画面,从而达到虚拟现实中环境建模的要求. 该文在介绍了分形的定义、测度、维数和基本原理之后,首先对各种典型的分形集和分形曲线进行了计算机模拟和特征研究:从中可以看出这些分形的特点:局部与整体是自相似的;包含有任意小比例的精细结构:可由无穷迭代过程产生;难以用传统的几何学加以描述:不存在特征长度;由简单结构生成复杂的精细结构;一般为分数维.其次,对分形模拟的两个主要方法:L系统和迭代函数系统(即IFS系统)进行了分析和探讨.所以接着,该文系统地探讨了L系统和IFS受随机序列控制的随机分形,生成更加逼真的自然景物. 最后,研究了地形表面分形描述的方法.在详细论述了分形布朗运动(FBM)的特性之后,研究将FBM用于地形分形模拟的方法.其中主要探讨了分形插值方法,并在基于一维FBM的分形插值方法(即中点位移法)的基础上使用Diamond-Square算法构造出三维分形地形. 总之,该文是在以前对分形研究的基础上,,通过使用L系统和IFS系统这两种分形方法来模拟自然景物,做出逼真的虚拟环境.