基于vrml的虛擬實驗場景的研究與實現(1)

1、分類號密級UDC編號桂林電子科技大學碩士學位論文題目:基于VRML的虛擬實驗場景的研究與實現(英文)研究生姓名：周軍指導教師姓名、職務：韓傳久（教授）莫建文（副教授）申請學科門類：工學碩士學科、專業(yè)：信號與信息處理提交論文日期：2008年4月論文答辯時間：2008年6月2008年3月31日摘要摘要實驗是培養(yǎng)學生實際動手能力的重要手段。在網絡高度發(fā)展和普及的今天，如何在網絡上創(chuàng)建虛擬實驗場景，使學生能夠在網絡環(huán)境下操作和完成實驗，是一個具

2、有實用價值的課題。本文首先闡述了計算機輔助教學和網上虛擬實驗的研究意義、以及國內外發(fā)展現狀及應用概況。然后，分析了虛擬實驗場景的功能要求與性能要求以及虛擬實驗的操作方式，建立了虛擬實驗場景整體模型。對物體進行三維建模，并總結了幾種有效的VRML文件優(yōu)化策略。研究了虛擬場景中的交互式漫游的兩個關鍵技術：即場景的分割調度和場景漫游中的碰撞檢測。結合使用矩形分割調度法和層次分割調度法對場景進行分割調度，實現了場景漫游的實時性；在此基礎上，采用

3、空間分解法結合帶方向的包圍盒法（OBB）進行碰撞檢測，并根據本場景中模型的特點對OBB法進行了簡化，降低了系統(tǒng)的計算量，優(yōu)化了碰撞檢測速度。研究了VRML的交互機制，使用節(jié)點擴展VRML的交互功能，實現了虛擬實驗場景中較為復雜的操作交互以及具備真實性與實時性的實驗結果反饋。最后，討論了粒子系統(tǒng)理論及其在本虛擬實驗場景中的應用，實現了實驗效果與現象的特效演示。結果表明，所實現的虛擬實驗場景效果良好，能夠成為真實實驗的有效補充，具備了一定的