南昌市傩文化广场虚拟漫游系统的设计与实现

论文摘要

近年来随着虚拟现实及其相关技术的发展,虚拟场景仿真和漫游技术成为近年来的一个研究热点,广泛应用到旅游、航天航空、军事仿真、城市规划、教育培训等各个领域中。本文将以南昌傩文化广场（中国·傩园）核心景观区（以下简称“傩文化广场”）为主要研究对象,旨在把江西本地特有的傩文化产业项目与虚拟漫游技术相结合,研究探索出一套能服务于景区宣传、游客浏览,方便管理人员管理与规划,有利于提高广场开放度与管理水平的广场虚拟漫游系统,使先进的计算机虚拟技术运用于我国非物质文化遗产项目的开发与保护。系统主要由三维场景模型建立、系统实时性控制和人机交互性实现等3个部分组成,系统将在基于OpenGL的Visual C++开发平台上,力求在精确建模与提供多种漫游交互手段这两个技术方面有所突破。文章首先对OpenGL的编程和工作原理进行了分析,包括OpenGL渲染三维图形的流程以及OpenGL的主要功能。然后研究了如何导入外部的3DS文件格式的三维模型,包括对3DS文件块数据结构的分析和导入程序的递归结构和重绘模型的数据结构。最后将基于图形和基于图像建模方法相结合,利用MFC和OpenGL编程完成了虚拟环境系统模型的构建,为用户展示了具有真实感的三维虚拟环境。建设南昌傩文化广场虚拟漫游系统不仅可以为江西的特色旅游注入新的活力,增强南昌的文化竞争力,还对国家级非物质文化遗产的抢救和保护有着重大的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 虚拟现实,虚拟漫游技术
• 1.2.1 虚拟现实技术
• 1.2.2 虚拟漫游技术
• 1.2.3 国内外发展现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 采用的技术方法和手段
• 1.5 论文整体结构安排
• 第二章 虚拟漫游相关技术概述
• 2.1 虚拟漫游技术的分类
• 2.1.1 基于几何模型构建虚拟场景的漫游技术
• 2.1.2 基于实景图像绘制技术构建虚拟场景的漫游技术
• 2.1.3 基于几何建模与图像绘制构建虚拟场景的混合漫游技术
• 2.2 虚拟漫游系统开发常用软件
• 2.3 OpenGL 技术介绍
• 2.3.1 OpenGL 开发包
• 2.4 OpenGL 特点及基本功能
• 2.4.1 OpenGL 的特点
• 2.4.2 OpenGL 的功能
• 2.5 OpenGL 图形开发包的操作流程
• 2.6 Visual C++编程平台
• 2.7 MFC 类库
• 2.8 本章小结
• 第三章 系统需求分析及总体设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.2 系统功能模块设计
• 3.3 系统开发的技术路线
• 3.4 系统开发流程
• 3.5 本章小结
• 第四章 虚拟傩文化广场子模型的设计与实现
• 4.1 傩文化广场中心区主建筑模型的实现
• 4.1.1 中心区主建筑景区概况
• 4.1.2 景区核心建筑三维表现的具体过程
• 4.2 3DS 文件导入与读取
• 4.2.1 3DS 文件数据结构
• 4.2.2 导入3DS 文件的方法
• 4.2.3 3DS 文件导入流程
• 4.3 纹理映射与模型生成
• 4.4 环境的实现
• 4.4.1 树木的实现
• 4.4.1.1 树木纹理
• 4.4.2 天空的实现
• 4.4.3 高度图与地形实现
• 4.4.4 场景管理技术
• 4.4.5 阴影渲染
• 4.5 本章小结
• 第五章 虚拟傩文化广场漫游系统的设计与实现
• 5.1 图形的实时性绘制
• 5.2 系统人机交互的实现
• 5.2.1 场景中交互漫游实现
• 5.2.1.1 视角变换
• 5.2.2 布告板技术（Billboard）
• 5.3 文字和声音效果
• 5.3.1 文字显示
• 5.3.2 声音效果
• 5.4 碰撞检测技术研究
• 5.4.1 碰撞检测技术算法分类
• 5.4.2 碰撞检测算法的优化
• 5.4.3 基于AABB 包围盒的碰撞检测实现
• 5.5 本章小结
• 第六章 系统运行测试
• 6.1 虚拟傩文化广场漫游系统的开发环境
• 6.2 在运行环境下的测试及结论
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论
• 7.1 全文总结
• 7.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献