虛擬場景建模和繪制技術(shù)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種人與通過計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境自然交互的人機(jī)界面，沉浸感（immersion）、交互性（interaction）和想象（imagination）是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)最重要的三個(gè)特征。而良好的沉浸感（immersion）和交互性（interaction）的獲得則依賴于計(jì)算機(jī)視景系統(tǒng)生成虛擬場景的能力。因此，虛擬場景的建模和繪制技術(shù)一直是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的重點(diǎn)。研究基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維場景的建模和繪制技術(shù)對于實(shí)時(shí)虛擬場景的生成，3D

2、游戲引擎的開發(fā)和工程仿真等都具有重要的意義。本文首先對虛擬現(xiàn)實(shí)的基本理論，所涉及的主要技術(shù)，發(fā)展過程及目前的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了論述；接著從“真實(shí)感圖形”生成的理論基礎(chǔ)入手，具體研究了“真實(shí)感圖形”生成的算法和實(shí)現(xiàn)流程，重點(diǎn)對三維圖形表示技術(shù)（多邊形表示，曲線和曲面表示等）、實(shí)時(shí)消隱技術(shù)、光亮度計(jì)算技術(shù)、紋理映射技術(shù)、網(wǎng)格簡化和層次細(xì)節(jié)模型（LOD）技術(shù)等實(shí)時(shí)圖形生成技術(shù)進(jìn)行了研究。為了增強(qiáng)虛擬場景生成的實(shí)時(shí)性，還對基于圖像的建模與繪制技術(shù)（

3、IBMR）和虛擬景物圖形與真實(shí)客體圖像在虛擬環(huán)境中混合重疊等問題進(jìn)行了研究；由于虛擬環(huán)境的實(shí)質(zhì)是在多維信息空間內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)更適應(yīng)于人的信息處理環(huán)境，它實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性使它對軟件技術(shù)有一些特殊的要求。采用先進(jìn)的建模方法進(jìn)行虛擬場景的開發(fā)設(shè)計(jì)、組織和管理，從軟件設(shè)計(jì)方法論的角度研究虛擬場景的建模技術(shù)就顯得尤為重要。因此，本文以交互式三維場景的建模為例，對面向?qū)ο蠹夹g(shù)和面向智能體技術(shù)這兩種軟件設(shè)計(jì)方法在虛擬場景建模中的應(yīng)用和未來的發(fā)展方向進(jìn)行了深入