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视景仿真技术近年来在计算机领域引起了极大的关注,被广泛应用于城市仿真、军事仿真、名胜古迹虚拟旅游、模拟培训等各个领域。视景仿真以立体形式显示具有三维特征的数据,使人们能够用更先进的手段在三维图形世界中获取并处理信息。视景仿真技术是数值仿真、计算机图形学、信息显示等诸多领域最新成果的综合应用。
本文介绍了视景仿真概念及校园视景仿真系统的重要意义和作用,并结合课题项目,论述了基于可视化仿真开发软件Creator和Vega的仿真技术,探讨了LOD技术、实例化技术、外部引用等模型优化技术,最终实施了一个具有交互功能的校园视景仿真系统,该系统具有良好的三维视觉显示效果和交互性。
实现高效、实时的三维视景仿真系统,必须选择合适的建模和驱动工具。在建模的过程中,本文选用了美国MultiGen-Paradigm公司的Multigen Creator,它区别于传统三维建模软件包的主要特点,在于其独创的用于描述三维虚拟场景的层次化数据结构--OpenFlight数据结构,使得用户可以在获得极高渲染效率的同时保证实时交互的灵活性。本文采用Multigen Creator完成了校园视景仿真系统内建筑物、道路及树木等的建模及优化,模型具有较好的真实感,同时提高了显示效率。在仿真驱动的过程中,本文选用了MultiGen-Paradigm公司的产品--Vega,它作为功能强大的模型驱动软件,是MultiGen-Paradigm公司的旗舰产品,已经逐渐成为可视化仿真领域的世界领先级应用软件环境,与Multigen Creator是最佳搭配。本文采用Vega完成了校园视景仿真系统的环境、模型及各种参数的配置,生成了可执行的应用程序,实现了对校园场景的固定路径漫游及人工交互式漫游。
本文的创新点在于将“文字--三维模型”的交互过程引入到视景仿真领域,既设计了根据所拾取的模型来提取所需要的有关信息,又设计了根据所提取的模型外部文字的关键词来拾取与本模型相关的其他模型的信息,更深入地开发了系统的交互功能。为描述此功能的实现,本文重点阐述了将模型数据库与外部SQL Server结合实现的方式以及Vega API的编程过程。
项目运行表明,对于大数据量的视景仿真系统而言,“文字--三维模型”的双向拾取技术在视景仿真系统中提供了更深化的交互效果。