基于OpenGL的虚拟场景建模技术的研究

论文题目: 基于OpenGL的虚拟场景建模技术的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 乔木

导师: 谭同德

关键词: 虚拟环境,建模

文献来源: 郑州大学

发表年度: 2005

论文摘要: 虚拟现实技术是当前计算机领域中的一个重要的分支,它一兴起就表现出极其迅猛的发展势头,在工业设计与制造、数字化城市、虚拟建筑、教育与培训、展览及娱乐等方面都将发挥重要的作用。虚拟现实技术中视景(虚拟场景)的建模始终是研究的核心问题,也是需要首先解决的问题,现在世界范围内,对于这个问题的解决主要有两种方法:基于图形(几何)的建模与绘制方法和基于图象的建模与绘制方法,此两种方法各有其优缺点。本论文紧紧围绕当今热门的虚拟场景建模技术进行了研究。重点研究了基于图形和基于图象的建模和绘制技术,以及场景的取景变换、光照、消隐、和纹理映射等真实感增强技术。在两年的时间里,经过对基于图形和基于图象建模技术的研究,设计了《建立虚拟设计环境》项目的建模系统,最终在VC和OpenGL平台下编程实现了此系统。在系统设计和实现过程中,提出了若干的创新点: 1.针对于虚拟物体的造型,提出了体素原点修正法; 2.针对于虚拟场景的构造和操作特点,设计了合理的数据结构; 3.针对于天空的建模,提出了两种改进方法:旋转球面坐标系法和修改纹理坐标法。

论文目录:

郑重声明

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1．1 虚拟现实技术概述

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外的研究现状

1．2．2 国内的研究现状

1．3 课题的研究背景

1．3．1 课题的目的和意义

1．3．2 研究的主要内容

第二章虚拟场景的建模技术

2．1 引言

2．2 基于OpenGL的图形建模技术

2．2．1 在OpenGL中进行虚拟场景造型时的坐标变换

2．2．2 虚拟模型的几何表示方法

2．2．3 虚拟场景的数据结构

2．2．4 存在的问题

2．3 基于图象的建模技术

2．3．1 IBMR对图象的处理方法

2．3．2 全景图

2．3．3 IBMR技术的优缺点

2．4 混合建模技术

第三章基于OpenGL的虚拟场景真实感增强技术

3．1 引言

3．2 虚拟场景的取景变换

3．2．1 场景坐标系

3．2．2 取景变换

3．2．3 OpenGL中的视图体裁剪原理及实现方法

3．3 虚拟场景中的光照

3．3．1 光照模型

3．3．2 Phong明暗效应

3．3．3 Open GL中的光照原理和实现方法

3．4 消隐

3．4．1 层次Z-Buffer算法

3．4．2 OpenGL中的消隐计算

3．5 纹理映射技术

3．5．1 纹理定义及纹理映射原理

3．5．2 纹理映射算法

3．5．3 OpenGL中的纹理映射

第四章系统实现

4．1 系统的总体设计

4．1．1 系统设计实现目标

4．1．2 系统使用的软件硬件平台

4．1．3 系统功能模块设计

4．2 虚拟建筑环境的建模实例

4．2．1 天空的建模

4．2．2 树木的建模

4．2．3 建筑物建模

4．3 实现的关键技术

4．3．1 用WIN32、MFC进行基于OpenGL的编程时的框架初始化

4．3．2 OpenGL中的局部坐标系调整

4．3．3 场景中物体的拾取技术

4．3．4 复杂物体的建模

4．4 系统小结

第五章总结与展望

5．1 本文工作总结

5．2 未来研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

发布时间: 2005-10-25

参考文献

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