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随着计算机技术发展的日新月异使得众多研究领域都离不开计算机技术。作为近十年来新兴的、非常重要的研究热点,虚拟现实技术凭借它和众多计算机学科千丝万缕的联系,已经发展成为计算机科学尤其是计算机图形学中非常重要的研究领域之一。
本文首先介绍光照技术的发展背景和研究现状,并详细介绍了与此相关的开放式图形库OpenGL和OpenGL的应用工具包GLUT的功能和应用领域。通过三维图形应用软件实现了三维场景建模、几何变换、纹理产生和映射。除此之外,本课题详细分析了当前计算机全局光照明技术及此项技术的发展趋势、完成了计算机图形学场景建模。在此基础上研究与开发了三维场景的漫游、人机交互、光照明及基于Phong明暗处理模型的光照算法,同时设计并实现了地形模块、纹理模块、交互式接口模块、漫游模块、场景渲染模块等一并构成一个完整的虚拟现实系统。
课题主要设计与实现了在虚拟现实环境中的场景建模及模拟真实场景中光照效果的系统,通过本系统的人机交互功能用户可以漫游场景,同时通过提供一些图形学中的光照算法可以更逼真地模拟真实场景。希望在此基础上能为性能更优、规模更大的3D场景开发和设计提供一个开发平台。