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虚拟漫游中光影实时模拟技术与沉浸感幻觉生成

作　者: 范闯
导　师: 梁国伟
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 广播电视艺术学
关键词: 虚拟漫游仿真渲染技术光影实时模拟沉浸感幻觉
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

虚拟现实(Virtual Reality,简称:VR)技术在最近几年发展迅速,其应用领域涉及到医疗、军事、制造等行业。技术层面上,虚拟漫游中光影实时模拟技术是虚拟现实系统的核心技术之一。虚拟漫游中光影实时模拟技术是通过计算机图形学中渲染技术、粒子技术等,来模拟现实中自然环境光照效果、地理环境及天气季节变化的光影模拟技术。沉浸感是虚拟现实技术的3I特性之一,即交互性(Interaction)、沉浸感(Immersion)、想象性(Imagination),沉浸感幻觉是虚拟现实的艺术特征延伸。虚拟漫游中光影实时模拟技术通过各种渲染技术和实现手段,创造出具有流动性、色彩丰富的、实时运动的、超现实的光影环境。本文在研究技术理论的同时通过光影环境的特性分析对应沉浸感幻觉生成的机制,利用认知心理学、美学、艺术学理论交叉的综合性分析,光影环境作用于体验者视觉感知后,使体验者产生了艺术效应并且营造出沉浸感幻觉。体验者漫游在虚拟光影环境中感受到用数字化光影昭示季节的交替,绚丽的空间随时间而改变,沉浸感幻觉让体验者产生瞬间性的艺术创造。在这个虚拟光影环境作用下,人的时空感知将得到新的开拓,同时提升了人类对审美后愉悦感,感受到高层次体验,能使人重新获得生命力、创造力、激动感和对生活的激情。研究方法上,本文大量运用案例与理论综合分析的研究方法,通过归纳总结,比较学术领域实现价值,形成了一套自己的理论框架,并在此基础上对虚拟漫游中光影实时模拟技术加以展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-21
  1.1 课题背景  8
  1.2 研究意义  8-9
  1.3 国内外文献综述  9-20
    1.3.1 虚拟漫游技术研究现状与分析  9-12
    1.3.2 虚拟漫游中光影实时模拟技术研究现状与分析  12-15
    1.3.3 沉浸感理论研究现状与分析  15-18
    1.3.4 幻觉理论研究现状与分析  18-20
  1.4 主要研究内容  20
  1.5 研究思路与研究方法  20-21
第2章虚拟漫游中光影实时模拟技术与沉浸感幻觉的特性分析  21-31
  2.1 虚拟漫游中光影实时模拟技术概念的特性分析  21-28
    2.1.1 光影实时模拟技术概念界定  21
    2.1.2 光影实时模拟的渲染技术类型  21-24
    2.1.3 光影实时模拟技术的实现手段  24-27
    2.1.4 光影实时模拟的技术限制  27-28
  2.2 沉浸感幻觉的特性分析  28-30
    2.2.1 沉浸感幻觉的概念界定  28
    2.2.2 沉浸感幻觉的特征  28-29
    2.2.3 沉浸感幻觉生成的机制  29-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章虚拟漫游中光影实时模拟技术营造沉浸感幻觉  31-43
  3.1 虚拟漫游中光影实时模拟技术创造光影环境  31-34
    3.1.1 光线创造的光影环境  31
    3.1.2 光色彩创造的光影环境  31-33
    3.1.3 光运动创造的光影环境  33
    3.1.4 光艺术效应创造的光影环境  33-34
  3.2 虚拟光影环境对沉浸感幻觉的作用  34-39
    3.2.1 光影环境创造视觉思维  34-35
    3.2.2 光影环境促进情感交互  35-37
    3.2.3 光影环境构建意境美  37-39
  3.3 虚拟光影环境营造沉浸感幻觉  39-42
    3.3.1 基于流动光影的沉浸感幻觉营造  39-40
    3.3.2 基于色彩联觉的沉浸感幻觉营造  40-41
    3.3.3 基于运动空间的沉浸感幻觉营造  41
    3.3.4 基于超现实性的沉浸感幻觉营造  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章虚拟光影环境对时空感知的影响及现实意义  43-50
  4.1 虚拟光影环境与时间感知重构  43-45
    4.1.1 光影环境昭示的时间轮回  43-44
    4.1.2 光影环境的瞬间性艺术创造  44-45
  4.2 虚拟光影环境与空间感知重构  45-46
    4.2.1 光影环境的空间流动感体验  45
    4.2.2 光影环境的艺术想象空间拓展  45-46
  4.3 虚拟光影环境对时空感知的现实意义  46-49
    4.3.1 光影环境凸显人类的创造性思维  46-47
    4.3.2 光影环境提升人类审美愉悦感  47-48
    4.3.3 光影环境再次激发人的潜能  48-49
  4.4 本章小结  49-50
结论  50-52
参考文献  52-56
致谢  56

虚拟漫游中光影实时模拟技术与沉浸感幻觉生成

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