基于虛擬環(huán)境的博物館數(shù)字建模及場景優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)是20世紀(jì)末發(fā)展起來的一項涉及眾多研究領(lǐng)域的綜合性高新技術(shù)，其在軍事、航天、教育、娛樂等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展，并為文化遺產(chǎn)的保護提供了新的技術(shù)和手段。目前，文化遺產(chǎn)的數(shù)字化與保護成為了國際研究熱點問題之一，許多國家都正在積極地建設(shè)代表本國歷史文化的數(shù)字博物館，這對保護、研究以及傳播歷史文化遺產(chǎn)起到了非常重要的作用。本文以“甘肅省數(shù)字博物館”項目為背景，進行了研究和實現(xiàn)。本文主要圍繞著虛擬博物館建模技術(shù)、網(wǎng)格模型的簡化算法

2、以及場景優(yōu)化技術(shù)進行了相應(yīng)的闡述和研究，其主要工作和進展如下:
　　(1)本文通過分析和研究了虛擬場景的一般建模方法，根據(jù)各種建模方法的優(yōu)缺點，提出了虛擬博物館的建模方法，并給出了建模流程和場景組織結(jié)構(gòu)等可行性技術(shù)方案，為虛擬博物館的建立提供了整體框架和理論基礎(chǔ)。
　　(2)針對虛擬博物館復(fù)雜模型的簡化問題，本文在已有的簡化算法基礎(chǔ)之上提出了一種基于視覺效果的QEM改進算法，通過引入離散曲率和局部區(qū)域面積兩個加權(quán)因子來計算二

3、次誤差測度矩陣，從而得到相應(yīng)的邊收縮代價，然后選擇收縮代價較小的邊，進行半邊折疊操作。實驗結(jié)果表明，本文提出的算法能夠較好地保留原始模型的細(xì)節(jié)特征，簡化速度較快，得到的模型質(zhì)量較高。
　　(3)在場景優(yōu)化方面，本文提出了一種場景加載調(diào)度管理機制，在保證場景模型質(zhì)量的前提下，盡量降低場景復(fù)雜度，提高場景顯示的實時性。在場景的加載管理方法中，本文提出了一種基于時間和重要性的LOD選擇繪制方法，通過限定總的繪制時間，根據(jù)文物模型的重要性