哈尔滨引水工程可视化仿真

论文摘要

水利工程建设是一项非常复杂庞大的系统工程。针对水利工程进行的各种前期实验,传统的方法是采用缩小的物理实体模型,这种方法存在许多问题。而由水利工程和虚拟现实技术相结合产生的水利工程虚拟仿真技术,则很好的弥补了传统方法的一些不足。本文研究了虚拟现实特点和实现方法,确定了水利工程虚拟仿真技术路径,以即将进行的哈尔滨引水工程为基础,在微机平台上,研究并实现了一个中等复杂程度,具有较好的使用价值的哈尔滨引水工程备选方案比较的虚拟系统。本文介绍了由三维建模软件MultiGen和三维视景管理软件OpenGVS以及三维图形渲染的软件接口OpenGL组成的可视化仿真开发平台,详细的叙述了三个软件的性能,模块等主体内容。对三维地形模型和三维地物模型的建模做了较为详细的说明,本文最核心的一章是视景驱动程序的编写,三维模型只是为虚拟现实提供了场景。在虚拟现实中,为了实现用户的交互,则必须对视景驱动程序进行设计,该部分首先对OpenGVS的各种主要资源进行了介绍,又介绍了编写OpenGVS SDK的基本流程,对OpenGVS在VC++的MFC编写程序进行了较详细的介绍,最后对本文中实现的功能:三维模型导入的方式,手动漫游和自动漫游,碰撞检测,方案的切换,简单的查询以及三阶地形的显示都进行了详细的阐述。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 虚拟现实技术简介
• 1.1.1 虚拟现实的概念
• 1.1.2 虚拟现实系统的特性
• 1.1.3 虚拟现实系统的历史
• 1.1.4 虚拟现实系统的分类
• 1.1.5 虚拟现实系统的应用
• 1.2 虚拟现实技术的研究状况
• 1.2.1 国外的研究状况
• 1.2.2 国内的研究状况
• 1.3 论文的研究意义
• 1.4 论文的研究内容
• 第2章 哈尔滨引水工程简述
• 2.1 万家灌区现状
• 2.2 “三沟”基本情况
• 2.3 供水方案规划
• 2.3.1 第一方案
• 2.3.2 第二方案
• 2.3.3 第三方案
• 2.4 工程建设的意义
• 2.5 本章小结
• 第3章 开发环境
• 3.1 硬件环境
• 3.2 软件环境
• 3.2.1 Multigen CreatorV3.0
• 3.2.2 OpenGVS
• 3.2.3 OpenGL
• 3.3 本章小结
• 第4章 三维场景的建模
• 4.1 环境建模技术
• 4.1.1 几何建模
• 4.1.2 物理建模
• 4.1.3 行为建模
• 4.1.4 模型分割
• 4.2 建模的方式
• 4.2.1 基于几何的建模
• 4.2.2 基于图像的建模
• 4.2.3 基于几何与图像的混合建模
• 4.3 Creator中的关键技术
• 4.3.1 细节层次技术
• 4.3.2 深度缓存技术
• 4.3.3 实例化和外部引用技术
• 4.3.4 纹理映射技术
• 4.4 地形建模
• 4.4.1 地形转换算法
• 4.4.2 建立地形
• 4.5 地物建模
• 4.5.1 建筑物建模
• 4.5.2 树木建模
• 4.5.3 道路建模
• 4.5.4 水流建模
• 4.5.5 模型优化
• 4.6 本章小结
• 第5章 视景驱动程序编制
• 5.1 OpenGVS软件的工具
• 5.2 OpenGVS程序设计过程
• 5.3 OpenGVS SDK
• 5.4 基于MFC的OpenGVS应用程序
• 5.5 实现的功能
• 5.5.1 场景模型的加载
• 5.5.2 碰撞检测
• 5.5.3 手动漫游
• 5.5.4 自动漫游
• 5.5.5 方案切换
• 5.5.6 查询功能
• 5.5.7 阶地的显示
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录