虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的研制與開發(fā).pdf

1、本文根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用軟件的現(xiàn)狀，以軟件工程及人機(jī)交互理論為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建了虛擬風(fēng)洞軟件系統(tǒng)及虛擬手術(shù)軟件系統(tǒng)框架，并完成相應(yīng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與開發(fā)。 在虛擬風(fēng)洞應(yīng)用軟件系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程中，從虛擬風(fēng)洞的功能出發(fā)，對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，同時(shí)完成了一系列流場(chǎng)數(shù)據(jù)處理算法。在數(shù)據(jù)可視化方面提出了一種新的煙霧模擬技術(shù)，應(yīng)用公告板技術(shù)使粒子系統(tǒng)具有深度值，從而可以滿足雙視差立體顯示的要求。經(jīng)實(shí)踐證明，該

2、算法在滿足實(shí)時(shí)性基礎(chǔ)上達(dá)到了逼真的模擬效果。結(jié)合虛擬風(fēng)洞場(chǎng)景的創(chuàng)建，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)可視化技術(shù)進(jìn)行了研究與探討，提出了一種優(yōu)化的實(shí)時(shí)陰影算法和一種在平面上實(shí)現(xiàn)鏡面效果的算法。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，這兩種算法在增強(qiáng)虛擬場(chǎng)景真實(shí)性方面都取得了良好的效果。 在虛擬手術(shù)系統(tǒng)開發(fā)中，以器械庫(kù)、器官模型庫(kù)和器官知識(shí)庫(kù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)虛擬手術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：將系統(tǒng)劃分為動(dòng)畫、碰撞檢測(cè)、軟組織變形三個(gè)實(shí)現(xiàn)模塊，其中碰撞檢測(cè)模塊使用AABB技術(shù)實(shí)現(xiàn)了虛