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虚拟现实绘制技术的研究

作　者: 徐军
导　师: 邹海
学　校: 安徽大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟现实图像绘制技术全景图技术真实感绘制技术 LOD模型
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 75次
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内容摘要

随着数字化信息技术的迅猛发展,虚拟现实技术作为计算机领域的一个重要分支,其应用研究越来越受到人们的关注,而虚拟场景绘制技术最近几年在国内外一直是研究的核心问题,并在教育培训、航空航天工业、军事演习、城市规划以及其他领域得到了广泛的应用,其实用价值和应用前景相当广阔。目前该问题的解决方法主要有三类：基于几何绘制技术与基于图像绘制技术以及基于几何和图像混合绘制技术。本文研究内容如下：(1)分析了当前虚拟场景绘制技术的方法以及优缺点,论述了基于图像的绘制技术,并重点讨论了IBR技术的几种分类方法以及全景图技术的模型和生成全景图的方法。(2)在讨论真实感绘制技术的过程中,为了达到虚拟场景在效果真实性和显示负载之间的均衡,通过采用纹理技术,光照技术等方法对模型进行优化处理,前提是不影响绘制模型的精确度,使场景的真实性和实时显示都达到满意的效果。(3)在对绘制技术的研究中,针对虚拟场景实时显示和复杂程度等问题,提出了一种基于不同层次的多边形网格模型的地形生成算法,通过插值对应网格基本元素的位置实现模型之间的平滑过渡并生成地形连续LOD (Level Of Details)模型,增强了场景的真实感,提高了渲染速度。(4)在对三维场景中天空的模拟过程中,通过分析传统的模拟方法的优点和缺点,提出了一种拱形模型的建模方法,并针对拱形顶点数多的特点,在绘制拱形的过程中采用显示列表来存储三角形带绘制函数,在很大程度上提高了绘制效率。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 研究背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
    1.2.1 国外研究现状  8-10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
  1.3 本文的研究内容  11-12
第二章基于图像的绘制技术  12-21
  2.1 引言  12
  2.2 全光函数  12-13
  2.3 IBR技术分类  13-16
    2.3.1 几何表示法  13-14
    2.3.2 图像表示法  14
    2.3.3 全光函数表示法  14-16
  2.4 全景图技术  16-21
    2.4.1 全景图模型  16-19
    2.4.2 全景图生成  19-21
第三章真实感实时绘制技术  21-37
  3.1 几何实时绘制技术  21-24
  3.2 三维空间的转换  24-31
  3.3 虚拟场景中的光照  31-35
    3.3.1 建立光照模型  32-33
    3.3.2 选择光照模型  33-34
    3.3.3 数学理论  34-35
  3.4 纹理贴图  35-37
第四章三维场景的生成  37-49
  4.1 地形的生成  37-45
    4.1.1 OpengGL简介  37
    4.1.2 LOD技术简介  37-38
    4.1.3 BMP文件与像素操作  38-40
    4.1.4 关键技术及解决方案  40-42
    4.1.5 三维地形模拟关键代码及仿真结果  42-45
  4.2 动态天空的生成  45-49
    4.2.1 传统的天空模型  45-46
    4.2.2 拱形天空模型  46-47
    4.2.3 动态效果的实现  47
    4.2.4 模拟结果  47-49
第五章总结与展望  49-50
  5.1 工作总结  49
  5.2 不足与展望  49-50
参考文献  50-53
附录图索引  53
Appendix Figure Index  53-54
致谢  54-55
攻读硕士学位期间发表的学术论文  55

虚拟现实绘制技术的研究

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