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基于OPENGL的场景动态效果模拟的研究与实现

作　者: 王海伦
导　师: 张军平
学　校: 复旦大学
专　业: 计算机技术
关键词: 虚拟现实技术场景动态效果 OpenGL 纹理映射技术三角形网格双缓存动画
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着虚拟现实技术和三维动画的发展,对三维场景动态效果的模拟已成为研究热点,在游戏、动漫、影视、广告、视景仿真、军事等各个领域中,具有迫切的应用需求。目前,该领域的研究主要采用基于Direct3D的实现方法,生成的场景交互性差,且模型文件较大,无法在家用电脑上实现。本文针对这一问题,采用基于OpenGL对常见的场景动态效果模拟进行了研究和应用。本文基于OpenGL的特点,在对实物对象进行构造的过程中,突破了传统的构造方法,提出分类构造思想,成功地实现了实物对象的构造：对于地形的模拟,提出一种三角形网格表示DEM模型生成地形；通过OpenGL函数库,利用双缓存、纹理映射技术实现了生动的动画；基于OpenGL的研究,通过采用Quick Time7SDK,并通过调用StartMovie ()函数在场景中实现了音效。本文在Windows环境下,应用C语言结合OpenGL库函数实现所需算法的程序设计,并取得了较好的效果。

全文目录

目录  2-4
中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
第一章引言  6-13
  1.1 研究背景  6-10
    1.1.1 场景模拟的研究背景  6
    1.1.2 虚拟现实技术的研究背景  6-8
    1.1.3 三维动画的研究背景  8-10
  1.2 编程语言OPENGL  10-11
  1.3 本文的研究意义和目的  11-12
  1.4 本文的研究内容  12-13
第二章实现三维观察  13-18
  2.1 坐标系统的介绍  13-14
  2.2 实现三维观察  14-16
    2.2.1 三维观察坐标系的建立  15
    2.2.2 世界坐标系到观察坐标系的变化  15-16
  2.3 窗口到视口的变换  16-18
第三章场景对象的构造  18-43
  3.1 环境的构造  18-24
    3.1.1 天空盒  18-20
    3.1.2 地形  20-23
    3.1.3 光照模拟  23-24
  3.2 实物对象的构造  24-43
    3.2.1 传统上构造场景实物对象的方法  24-25
    3.2.2 构造法  25-27
    3.2.3 组合法  27-29
    3.2.4 旋转法  29-32
    3.2.5 移动法  32-34
    3.2.6 实物对象着色  34-43
第四章动画  43-51
  4.1 动画的定义  43
  4.2 动画的算法  43-46
  4.3 动画序列的设计  46-49
    4.3.1 故事情节拆分  46
    4.3.2 关键帧描述  46-49
  4.4 渲染  49-51
第五章声效和交互控制  51-54
  5.1 声效的设置  51-52
  5.2 交互控制技术  52-54
    5.2.1 实现自由观察  52
    5.2.2 控制键的设置  52-54
总结与展望  54-56
  6.1 所做工作与成果  54
  6.2 后续研究的重点  54-55
  6.3 应用前景展望  55-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
研究成果  59-60
附录关键代码比较  60-61

基于OPENGL的场景动态效果模拟的研究与实现

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