学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于图形和图像的虚拟场景绘制技术研究

作　者: 吴跃冰
导　师: 孟军
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 基于图像的绘制全景漫游环境映射虚拟环境
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 246次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于图像的绘制技术不同于对已知场景建立的3D计算机图形,它是利用输入的图片进行渲染。当今比较实用的采用IBR技术的渲染系统大多使用一定数量的几何信息,这种基于图像绘制技术中的图像信息和几何信息间的连续统一体说明了基于图像绘制技术和传统的基于3D几何图形绘制技术能够在图像和几何空间里联合使用。在广域网络上的基于图像的全景漫游中,由于图像数据量较大,虚拟场景加载速度过慢,使之成为制约全景漫游实时性的瓶颈。本文从全景场景中提取描述信息;采用VRML技术描述场景信息并实现B/S模式的全景漫游;利用分布式Web服务器系统提高全景图像的加载速度,更好地实现了对虚拟场景的实时漫游。实验结果表明,该系统基本上达到了商业产品QuickTimeVR的显示效果并且具有很好的实时性。采用全景技术描述狭小的室内环境时,存在拍摄困难和图像变形较大的问题。本文将基于图像的绘制技术同基于3D几何图形的绘制技术结合起来描述室内虚拟场景。首先对MFC框架进行扩充并与图形接口OpenGL相结合以支持图形图像系统和动画系统;将环境贴图方法应用于真实世界:给出了拍摄照片的约束,将所拍摄照片用于环境贴图以表示虚拟房间,进而表示较大的室内空间。由于虚拟室内空间只能用来描述室内环境的一部分状况,同时为了提高虚拟场景的交互性,系统提供3D实体模型的导入功能:导入一定文件格式存储的静态或者动态的3D实体模型来增加虚拟场景的交互特性。最后本文将时间概念引入系统,提供了实时渲染和非实时渲染两种方法以处理不同的渲染要求,提供动画及交互式漫游使其具有虚拟环境的特征。本系统通过简单的建模、多种贴图方式以及导入3D模型来近似地描述大型环境,具有较强的实用性、较好的实时性和显示效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-10
1 基于图形和图像的绘制技术  10-18
  1．1 传统的基于图形的绘制技术  10-14
    1．1．1 OpenGL技术  10-13
    1．1．2 VRML技术  13-14
  1．2 基于图像的绘制技术  14-17
    1．2．1 基于图像绘制技术的理论基础  15-16
    1．2．2 光场技术  16-17
    1．2．3 图像变形技术  17
  1．3 基于图形和图像的混合绘制技术  17-18
2 分布式Web服务器的全景漫游  18-31
  2．1 B/S模式的全景漫游  18-24
    2．1．1 全景漫游技术  18-21
    2．1．2 像素焦距的计算  21-22
    2．1．3 虚拟场景信息提取  22-23
    2．1．4 虚拟场景的建模及漫游  23-24
  2．2 分布式Web服务器模式  24-27
    2．2．1 分布式Web服务器系统  24-25
    2．2．2 分布式Web服务器的服务优先级  25-27
    2．2．3 系统的错误恢复  27
  2．3 实验结果  27-31
    2．3．1 显示效果比较  27-29
    2．3．2 场景加载速度比较测试  29-31
3 基于OpenGL的绘制系统的实现  31-47
  3．1 系统的实现目标  31
  3．2 系统的实现框架  31-36
  3．3 MFC与OpenGL的结合  36-38
  3．4 利用C++对OpenGL图形系统的封装  38-47
4 基于图形和图像的虚拟场景绘制  47-63
  4．1 基于图像的虚拟场景绘制  47-56
    4．1．1 环境映射  47-48
    4．1．2 立体环境贴图  48-50
    4．1．3 真实环境的环境映射  50-56
  4．2 基于图形的虚拟场景绘制  56-63
    4．2．1 静态3D模型的导入  56-58
    4．2．2 角色动画  58-60
    4．2．3 模型运动的实现  60
    4．2．4 图形管道的优化  60-63
5 3D动画系统的实现  63-69
  5．1 实时软件  63-65
  5．2 实时循环  65-66
  5．3 用户输入处理  66-67
  5．4 虚拟摄像机的设计  67
  5．5 非实时渲染的实现  67-69
结论  69-70
参考文献  70-72
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  72-73
致谢  73-74
大连理工大学学位论文版权使用授权书  74

基于图形和图像的虚拟场景绘制技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文