三維漫游系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維網(wǎng)絡(luò)游戲的發(fā)展，對(duì)三維室外場(chǎng)景的虛擬漫游技術(shù)、及自然場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染繪制技術(shù)的應(yīng)用需求越來(lái)越廣泛了。本文針對(duì)構(gòu)建虛擬漫游系統(tǒng)運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)，基于GPU的云層渲染和可擴(kuò)展的虛擬漫游平臺(tái)進(jìn)行了專門探討。
　　 本文的主要貢獻(xiàn)有：實(shí)現(xiàn)了基于圖形處理器(GPU)求解Navior-Stokes流體方程和Perlin噪音相結(jié)合的云層渲染算法；利用現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建了一個(gè)可擴(kuò)展的室外虛擬場(chǎng)景漫游平臺(tái)。
　　

2、 通過(guò)在圖形處理器(GPU)上求解Navior-Stokes流體方程，實(shí)現(xiàn)了基于物理模型云的動(dòng)態(tài)加速渲染，從而提高了計(jì)算速度，達(dá)到了實(shí)時(shí)繪制的效果。本文采用Perlin噪音，實(shí)時(shí)模擬生成了不同形狀云層，得到在不同Perlin噪音系數(shù)下云層的形狀變化，以及云層在Perlin噪音系數(shù)恒定時(shí)的隨機(jī)變化，實(shí)現(xiàn)了自然界云層的自動(dòng)生長(zhǎng)、消散，以及云層隨風(fēng)飄動(dòng)和隨時(shí)間推移時(shí)的顏色變化的效果，提高了云層的逼真度。
　　 本文工作主要對(duì)室外場(chǎng)景

3、進(jìn)行虛擬，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有高度真實(shí)感的、第一人稱交互的室外場(chǎng)景漫游平臺(tái)。這項(xiàng)工作涉及多種真實(shí)感場(chǎng)景的生成技術(shù)，包括樹(shù)木、天空、霧等真實(shí)感的渲染方法，并綜合運(yùn)用這些技術(shù)生成逼真的室外場(chǎng)景，通過(guò)實(shí)時(shí)交互，使得用戶能夠自由觀察和體驗(yàn)虛擬環(huán)境。本文還介紹了該平臺(tái)所涉及的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括碰撞體檢測(cè)技術(shù)、三維建模技術(shù)、視景裁剪技術(shù)等，并采用XML腳本文件加載數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的擴(kuò)展性。
　　 本文基于該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了遼寧師范大學(xué)虛擬校園、北京部分城