復(fù)雜虛擬場(chǎng)景的建模及模型簡(jiǎn)化方法研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育、虛擬購(gòu)物、電力系統(tǒng)、飛行仿真、數(shù)字化地球和游戲娛樂(lè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。這些應(yīng)用不僅要生成高度真實(shí)的復(fù)雜虛擬環(huán)境，而且用戶要和虛擬環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，增強(qiáng)交互性和沉浸感。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用深入，人們對(duì)復(fù)雜虛擬場(chǎng)景的真實(shí)感要求越來(lái)越高。本文主要圍繞復(fù)雜虛擬場(chǎng)景的仿真建模技術(shù)、圖形加速繪制技術(shù)和三角網(wǎng)格模型簡(jiǎn)化算法進(jìn)行了相應(yīng)的闡述和研究。 首先，闡述了虛擬復(fù)雜場(chǎng)景的一般建模方法，隨后針對(duì)某虛擬復(fù)雜場(chǎng)景所具有的復(fù)

2、雜工程系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了一種復(fù)雜工程的建模仿真方法。該方法根據(jù)面向人員以及所用方法論的差異，將復(fù)雜工程的建模分為兩個(gè)階段，在第一個(gè)階段中采用層次化的任務(wù)建模方法，面向?qū)嶋H工程人員，第二個(gè)階段中采用模塊化的實(shí)體行為建模，面向仿真技術(shù)人員。通過(guò)對(duì)仿真建模任務(wù)的區(qū)分，由各自擅長(zhǎng)的人員完成，通過(guò)層次化任務(wù)建模和模塊化實(shí)體建模方法的采用，降低復(fù)雜工程仿真建模的復(fù)雜程度。 其次，對(duì)常見(jiàn)的一些復(fù)雜虛擬場(chǎng)景的圖形加速繪制技術(shù)，如可見(jiàn)性剪裁、圖形

3、預(yù)處理、基于圖像的加速技術(shù)、層次細(xì)節(jié)技術(shù)、多分辨率建模技術(shù)和存儲(chǔ)優(yōu)化技術(shù)等進(jìn)行了闡述。然后，結(jié)合了頂點(diǎn)刪除和邊折疊兩種方法，提出了一種基于二次誤差測(cè)度和頂點(diǎn)分類(lèi)的半邊折疊算法。該算法首先判定模型中的特征邊，然后對(duì)頂點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，最后根據(jù)二次誤差測(cè)度和頂點(diǎn)的類(lèi)型來(lái)控制頂點(diǎn)的半邊折疊操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該算法具有簡(jiǎn)單、速度較快，模型特征保持較好的特點(diǎn)。 最后，在某大型激光設(shè)備場(chǎng)景仿真系統(tǒng)中應(yīng)用復(fù)雜工程系統(tǒng)層次化和模塊化建模技術(shù)，減少了建