三維地形上形體運(yùn)動路徑定義與運(yùn)動顯示方法研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)動畫的迅速普及，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域除了對傳統(tǒng)的靜態(tài)表現(xiàn)技術(shù)繼續(xù)關(guān)注之外，同時不斷尋求一種直觀的、生動的運(yùn)動顯示手段來表現(xiàn)和模擬真實(shí)的運(yùn)動環(huán)境，于是與計(jì)算機(jī)動畫相關(guān)的動態(tài)表現(xiàn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，三維地形上形體的運(yùn)動顯示技術(shù)就是其中的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。 同三維地形顯示的空間運(yùn)動仿真相比，物體在地表上的運(yùn)動仿真不僅要解決物體如何隨著地表的自然起伏特征發(fā)生位置上的連續(xù)變化問題；還需要解決物體由于受到自身重

2、力的作用，將隨著所接觸的地形局部特征做出相應(yīng)運(yùn)動姿態(tài)上的改變問題。這兩個問題可概括為物體在三維地形上運(yùn)動的位置和朝向匹配問題。 三維運(yùn)動路徑是實(shí)現(xiàn)三維地形上形體運(yùn)動的位置和姿態(tài)匹配的重要輸入，本文從定義方法和表達(dá)方式兩方面對三維運(yùn)動路徑的定義進(jìn)行了分析并針對路徑輸入不夠直觀，常用的曲線表達(dá)方式可能帶來的安全隱患等方面的不足，給出了Java3D中實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動路徑的具體解決方法。地形匹配問題是實(shí)現(xiàn)姿態(tài)匹配的關(guān)鍵，解決地形匹配問題的難

3、點(diǎn)是如何快速、準(zhǔn)確地求解出地形運(yùn)載實(shí)體與地表的接觸點(diǎn)，求解的難易程度要受到地表繪制算法中建立的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的影響。目前，地形匹配問題的實(shí)現(xiàn)方法都是針對地形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出的，這種緊密的依賴關(guān)系，存在著很多的弊端，本文針對地形匹配方法和地表繪制算法在結(jié)合方面的不足，給出了具體的解決方案。除了對關(guān)鍵技術(shù)給出了具體解決方案之外，本文還在對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行分析和比較的基礎(chǔ)上，完成了三維地形的可視化生成，Java3D中復(fù)雜模型的建立，形體在三維地形上