基于虚拟现实的视景仿真漫游系统设计与实现

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:June_misu
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近年来,虚拟现实技术的发展极大地促进了人类探索宏观世界和微观世界的能力,为一些不便于直接观察事物运动变化规律的探索活动拓展了认识空间。视景仿真设计作为虚拟现实技术重要应用领域之一,可以实现虚拟现实所特有的沉浸性、交互性,为用户呈现逼真的三维立体视景仿真提供平台。借助该平台,用户可以在视景仿真环境里以第一人称的角色自由进行交互活动,通过控制装置去操作仿真模型,体验在现实世界里所特有的景深与立体感。 由于通用视景仿真系统的开发涉及三维数据转换、虚拟场景漫游、动态交互、三维显示、渲染等复杂技术,目前,国外的通用视景仿真软件都具有自主知识产权,产品价格比较昂贵,后期的升级维护成本也较高,而国内自主研发的通用视景仿真平台较少。因此,本文提出一种基于虚拟现实的通用视景仿真漫游系统,实现了原型系统的开发。 文章主要从以下几个方面进行研究: (1)首先,从虚拟场景建模的开发环境、运行环境、系统框架结构、虚拟场景组织结构等方面进行了详细的介绍。 (2)其次,给出虚拟环境的建模流程,阐述三维建模的特点、建模工具的选择以及建模方法的分析比较,从几何建模、纹理映射、光照模型等方面对虚拟环境建模进行研究。 (3)基于虚拟现实,提出了基于OpenInventor的视景仿真漫游交互的实现方法,从视点控制、鼠标事件交互,键盘控制等方面进行研究。 (4)最后,采用VisualC++2003和三维视景仿真开发包OpenInventor开发了一个通用虚拟视景漫游平台,包括三维模型的输入、不同绘制方式、透明物体处理、基于鼠标和键盘的漫游交互等功能。 通过以上的工作,最终实现了基于虚拟现实的视景仿真漫游原型系统,用不同的虚拟场景和虚拟角色进行了验证。同时,总结了本文的研究内容和开发工作,提出需要进一步要完善的地方,为后续的研究开发工作提供参考。
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