基于虛擬現(xiàn)實(shí)的漫游系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、目前,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為科學(xué)界和工程界廣受關(guān)注的一門(mén)技術(shù)。它被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,尤其是建筑、軍事、醫(yī)療、娛樂(lè)等方面。虛擬漫游系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要的分支,也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的綜合應(yīng)用。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)和重點(diǎn)高校都在研究虛擬漫游系統(tǒng),但是就目前來(lái)看,漫游系統(tǒng)中的人機(jī)交互與控制是一個(gè)難點(diǎn)。本課題建立了一個(gè)既實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景漫游功能又實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景采用不同方式交互控制功能的虛擬生物實(shí)驗(yàn)室漫游系統(tǒng)。
　　 首先,本文利用

2、紋理映射、光照材質(zhì)設(shè)置等OpenGL技術(shù)建立一個(gè)虛擬的三維生物實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景。其次,由于OpenGL只能繪制簡(jiǎn)單圖元,為了實(shí)現(xiàn)一些特定的復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室模型,本文在3DS MAX中建了一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室模型,在三維場(chǎng)景中讀入3DS模型,并繪制到三維場(chǎng)景中,豐富虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。然后,對(duì)三維場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景漫游和視角的轉(zhuǎn)換,讓觀察者隨著視角的變化觀察實(shí)驗(yàn)室的整個(gè)結(jié)構(gòu)模型,并在漫游過(guò)程中遇到障礙物實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的碰撞檢測(cè)功能。最后,通過(guò)鍵盤(pán)操作和鼠標(biāo)控制對(duì)場(chǎng)景中

3、的模型進(jìn)行交互控制,并利用基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)交互控制方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室的人機(jī)交交互控制。從場(chǎng)景外實(shí)時(shí)的接收交互控制參數(shù),并將讀取的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的交互存儲(chǔ)起來(lái),實(shí)現(xiàn)備份數(shù)據(jù),留待試驗(yàn)?zāi)M后的觀察研究之用。
　　 相比一些虛擬漫游系統(tǒng),本文實(shí)現(xiàn)的虛擬漫游系統(tǒng)在場(chǎng)景漫游視角轉(zhuǎn)換的效果上更接近用戶的使用習(xí)慣。采用的碰撞檢測(cè)算法更加簡(jiǎn)單方便,節(jié)省了系統(tǒng)的資源和計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。利用文檔數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景中三維模型的人機(jī)交互功能,對(duì)遠(yuǎn)程控制虛擬漫