虛擬環(huán)境中基于LOD技術(shù)的遞進網(wǎng)格簡化算法研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事仿真中的應(yīng)用，關(guān)于虛擬戰(zhàn)場環(huán)境仿真的系統(tǒng)已經(jīng)逐步在部隊演習和平時訓(xùn)練中使用。在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中，既需要得到非常逼真精致的圖像質(zhì)量，又要滿足交互操作的實時性，不能讓用戶產(chǎn)生畫面不連貫的感覺。這就需要用一種既能保證圖像質(zhì)量又能保證交換實時性的方法來實現(xiàn)。本文主要基于LOD(Level of Detail,細節(jié)層次)技術(shù)，從遞進網(wǎng)格中LOD模型的生成到視點相關(guān)的網(wǎng)格簡化都做了較為深入的研究。
　　 本文首先研究了虛

2、擬現(xiàn)實的概念、重要特征、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，概述了虛擬戰(zhàn)場環(huán)境仿真的重要意義。在分析LOD技術(shù)概念、研究內(nèi)容和算法分類之后，比較了一些典型的LOD模型生成算法。本文的主要工作體現(xiàn)在以下兩方面：
　　 提出并實現(xiàn)了一種新的遞進網(wǎng)格簡化處理方式。該方法仍以邊折疊作為網(wǎng)格簡化的基本操作，但是采用了易估算且能反映網(wǎng)格模型幾何特征的二次誤差值與邊的長度和模型表面曲率的乘積來衡量邊折疊代價，按照邊折疊代價最小原則選取被折疊邊。且邊被折疊后生

3、成的目標點局限于初始網(wǎng)格模型的頂點集中，不需要存儲新點的幾何信息。實驗結(jié)果表明該算法不僅實現(xiàn)簡單、運行速度快、占用存儲空間小，而且可以保證簡化模型同初始模型在幾何特征具有較好的相似性。
　　 對于大型網(wǎng)格模型，根據(jù)視點的不同采用不同的細節(jié)進行描述，針對Hoppe的BSP樹結(jié)構(gòu)進行了改進。新算法使結(jié)點數(shù)目大大減少，因此搜索和存儲的代價相對減少。在預(yù)處理階段，僅用一次循環(huán)遍歷就完成了對整個模型的簡化，避免了重復(fù)簡化。從試驗結(jié)果看，改