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基于OGRE3D引擎的场景仿真漫游系统研究

作　者: 毛文杰
导　师: 曹茂永
学　校: 山东科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 虚拟现实图形引擎三维建模仿真漫游渲染平台
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 124次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

虚拟现实技术是多媒体技术、人工智能技术、计算机图形学、计算机仿真等多项高新技术的集合体,并伴随着各项技术的迅猛发展日渐引起各界的重视,成为计算机领域内一个新的研究方向。三维图形引擎是虚拟现实技术的基础,也是虚拟现实技术发展的重要推进力量。它实际上是一种封装了一些基本的硬件操作和图形算法的三维图形开发环境。它的出现解决了应用程序开发人员直接使用图形软件开发产品过程中出现的弊端,大大提高了工作效率。OGRE是以C++语言开发的面向场景的功能灵活的三维图形引擎。本文以OGRE3D引擎为基础,对煤矿巷道,矿用工作设备等模型进行了仿真,设计出了煤矿巷道仿真漫游系统,成功实现了巷道内部的仿真漫游,为指导现场生产、做好职工安全教育提供了一种崭新模式。具体所做的工作有:(1)以OGRE3D图形引擎为基础,成功地实现了煤矿巷道场景的仿真漫游。解决了系统开发过程中场景搭建,场景优化,对象处理,场景渲染和碰撞检测等问题。总结了应用OGRE3D引擎开发产品的关键技术和方法。(2)设计解决了煤矿巷道的三维自动建模,实现了大规模形状相对规则的物体模型的自动生成,减少了三角网格的数目,提高了场景渲染速率。矿车,采煤机等矿用设备形状相对不规则,采用三维建模工具3DSMAX手工创建,通过插件转换格式,成功导入仿真场景。(3)通过实验比较了两种最常用的渲染平台DirectX3D和OpenGL。在渲染效果接近的情况下,选用速率更快的DirectX3D实现巷道环境的仿真。(4)针对OGRE和ODE两种引擎特点,提出了包围盒和三角网格面检测相结合的方法,解决了漫游过程的碰撞检测难题。(5)研究了常用的场景仿真漫游技术,包括场景管理,层次细节,纹理贴图,粒子系统技术等。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-17
  1.1 引言  11-12
  1.2 论文研究的意义  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-15
  1.4 论文研究目标和内容  15-17
2 OGRE图形渲染引擎  17-25
  2.1 虚拟现实技术  17-18
  2.2 三维图形渲染引擎  18-20
  2.3 OGRE3D引擎特点  20-25
3 场景仿真漫游技术研究  25-34
  3.1 场景渲染  25-28
  3.2 纹理映射  28-29
  3.3 层次细节  29-32
  3.4 虚拟漫游  32-33
  3.5 粒子系统  33-34
4 基于OGRE引擎的漫游系统设计过程  34-48
  4.1 OGRE场景结构体系的建立  34-40
  4.2 碰撞检测的实现  40-48
5 漫游系统中场景与设备的建模  48-53
  5.1 煤矿巷道的自动建模  48-51
  5.2 矿用设备的手工建模  51-53
6 巷道仿真漫游系统的设计与实现  53-71
  6.1 开发环境的配置  53
  6.2 漫游系统设计  53-56
  6.3 渲染平台  56-58
  6.4 场景仿真  58-64
  6.5 人机交互  64-71
7 总结  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-76
发表论文情况  76

基于OGRE3D引擎的场景仿真漫游系统研究

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