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随着虚拟现实技术的飞速发展,它的应用已经渗透到工业、科技、军事、教育、医疗、航天及商业等各个领域。场景漫游技术是虚拟现实研究中的一个热门方向。三维虚拟场景漫游系统可以再现真实的场景,让使用者以自然便捷的方式与虚拟场景中的对象进行交互,给人一种身临其境的感觉。
本文首先研究了虚拟现实漫游的开发技术,对几何建模法、图像建模法及混合建模法进行了详细的研究和比较,对于精确度要求不是很高的校园场景漫游系统,决定采用几何建模法。研究了LOD技术、纹理映射技术及实例技术,这些对于场景模型的简化、绘制效果的优化都有一定的作用。然后,分析了空间分解法和层次包围盒检测法两种碰撞检测算法,提出了基于射线与三角面相交测试法的碰撞检测算法,快速高效的碰撞检测对于增强虚拟场景的沉浸感和真实感至关重要。本文还研究了粒子系统的相关内容。最后对如何与虚拟场景进行交互式漫游进行了探讨。
本文在虚拟场景设计的理论分析的基础上,提出了三维虚拟场景的规划与设计方案,并以渤海大学校园漫游系统为例,借助专业的建模软件MultiGenCreator,采用几何建模的方法,建立了校园内部分建筑物、道路、树木等的三维模型,并在Vega平台上实现了部分渤海大学校园的虚拟漫游。