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基于WEB的三维场景建模和漫游技术研究

作　者: 何英英
导　师: 张菁; 王泽彬
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 软件工程
关键词: 碰撞检测 虚拟漫游 VRML 三维建模 反走样
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


虚拟漫游技术是虚拟现实技术的重要组成部分，在诸多行业发展很快，随网络的普及及技术发展，虚拟漫游在网络中应用成为可能。本文对构建虚拟漫游系统运用的关键技术，包括建模技术、纹理映射技术和碰撞检测进行了专门探讨。首先研究虚拟现实漫游场景的建模技术，包括研究实现了复杂场景的实时建模、代码重用（DEF/USE）、多分辨率层次模型(LOD)和场景优化技术。其次研究纹理映射技术。介绍分析虚拟现实建模语言(VRML)纹理映射的原理，分析纹理走样产生的原因，讨论研究Mip-map技术对纹理走样的抑制效果。然后在基于本系统的数据结构上，研究碰撞检测，在空间栅格化的基础上，结合轴向包围盒算法和三角形碰撞检测算法，给出了虚拟漫游的碰撞检测解决方案。最后，在上述关键技术研究的基础上，设计实现了一个建筑场景的原型系统。实现一个基于虚拟现实技术的居民小区漫游系统，并对上述技术的应用结果进行实验与数据分析，给出以上技术的应用结果。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
    1.1.1 课题研究背景  10-11
    1.1.2 课题研究意义  11
  1.2 研究现状  11-13
    1.2.1 国外现状  11-12
    1.2.2 国内现状  12-13
  1.3 虚拟现实技术  13-15
    1.3.1 概述  13
    1.3.2 虚拟现实系统的分类  13-14
    1.3.3 虚拟现实系统的特征  14-15
    1.3.4 网络虚拟漫游系统  15
  1.4 虚拟现实建模语言  15-17
    1.4.1 虚拟现实开发工具  15-16
    1.4.2 虚拟现实建模语言—VRML  16-17
  1.5 虚拟漫游算法  17-18
  1.6 研究内容与组织结构  18-20
    1.6.1 研究内容  18-19
    1.6.2 组织结构  19-20
第2章 三维虚拟场景建模  20-32
  2.1 场景建模的基本原理  20-21
  2.2 几种建模与绘制技术  21-26
    2.2.1 几何建模与绘制技术  21-23
    2.2.2 图像建模与绘制技术  23-25
    2.2.3 基于几何与图像的混合建模与绘制技术  25-26
  2.3 漫游场景的构建  26-31
    2.3.1 实体建筑的构建  26
    2.3.2 场景优化策略  26-31
  2.4 三维建模常见问题  31
  2.5 本章小结  31-32
第3章 纹理映射技术  32-39
  3.1 纹理映射  32-34
    3.1.1 纹理元素  32
    3.1.2 纹理坐标系统  32-33
    3.1.3 纹理切割器  33-34
  3.2 纹理贴图控制  34-35
    3.2.1 纹理映射的实现  34
    3.2.2 纹理坐标回绕与锁定  34-35
    3.2.3 纹理放大和缩小  35
  3.3 纹理反走样技术  35-38
    3.3.1 纹理走样产生的原因  35-36
    3.3.2 Mip-Map 算法  36-37
    3.3.3 反走样的其他方法  37-38
    3.3.4 边缘线重构  38
  3.4 本章小结  38-39
第4章 三维场景的碰撞检测  39-46
  4.1 碰撞检测概述  39
  4.2 算法设计思想  39-40
  4.3 栅格化空间划分  40-41
  4.4 轴向包围盒碰撞检测算法  41-43
  4.5 点与三角形的碰撞检测算法  43-45
  4.6 本章小结  45-46
第5章 虚拟漫游系统设计  46-62
  5.1 模型结构及系统流程  46-48
  5.2 小区建筑群几何建模的实现  48-56
    5.2.1 背景模型的建模  49-50
    5.2.2 辅助性模型的建模  50-53
    5.2.3 建筑群模型的建模  53-54
    5.2.4 合理利用纹理贴图  54-56
  5.3 场景的优化  56-58
  5.4 交互技术  58-60
    5.4.1 VRML 中交互的使用  58-59
    5.4.2 漫游功能的实现  59-60
    5.4.3 碰撞检测功能的实现  60
  5.5 网络发布  60-61
  5.6 本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
个人简历  68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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