虛擬場景建模和繪制技術研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是一種人與通過計算機生成的虛擬環(huán)境自然交互的人機界面，沉浸感（immersion）、交互性（interaction）和想象（imagination）是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)最重要的三個特征。而良好的沉浸感（immersion）和交互性（interaction）的獲得則依賴于計算機視景系統(tǒng)生成虛擬場景的能力。因此，虛擬場景的建模和繪制技術一直是虛擬現(xiàn)實技術研究的重點。研究基于虛擬現(xiàn)實的三維場景的建模和繪制技術對于實時虛擬場景的生成，3D

2、游戲引擎的開發(fā)和工程仿真等都具有重要的意義。本文首先對虛擬現(xiàn)實的基本理論，所涉及的主要技術，發(fā)展過程及目前的研究現(xiàn)狀進行了論述；接著從“真實感圖形”生成的理論基礎入手，具體研究了“真實感圖形”生成的算法和實現(xiàn)流程，重點對三維圖形表示技術（多邊形表示，曲線和曲面表示等）、實時消隱技術、光亮度計算技術、紋理映射技術、網(wǎng)格簡化和層次細節(jié)模型（LOD）技術等實時圖形生成技術進行了研究。為了增強虛擬場景生成的實時性，還對基于圖像的建模與繪制技術（

3、IBMR）和虛擬景物圖形與真實客體圖像在虛擬環(huán)境中混合重疊等問題進行了研究；由于虛擬環(huán)境的實質是在多維信息空間內創(chuàng)造一個更適應于人的信息處理環(huán)境，它實現(xiàn)的復雜性使它對軟件技術有一些特殊的要求。采用先進的建模方法進行虛擬場景的開發(fā)設計、組織和管理，從軟件設計方法論的角度研究虛擬場景的建模技術就顯得尤為重要。因此，本文以交互式三維場景的建模為例，對面向對象技術和面向智能體技術這兩種軟件設計方法在虛擬場景建模中的應用和未來的發(fā)展方向進行了深入