虚拟现实中LOD技术的研究

论文摘要

虚拟现实（VR）技术是现在非常热门的研究课题，它涉及图形学、人工智能、传感技术以及包括视觉生理学和心理学在内的相关学科，并且应用广泛。虚拟现实技术中最为关键的技术之一是LOD（Level of Details，多细节层次模型）实时显示技术。QEM（Quadric Error Metrics）是目前LOD技术中最常用的算法。论文针对三角形网格简化QEM算法简化后的网格模型局部特征丢失的问题，提出了一种基于QEM的新的简化算法，算法引入了曲率计算的优化因子，改进了简化后模型的显示质量，取得了较好的简化结果。针对显示速度的问题，论文还对动态LOD的关键技术渐进网格和BSP（BinarySpace Partitioning Tree）进行了研究，将渐进网格算法加入到改进的QEM简化算法中，并结合BSP技术对显示的多边形数量进行控制，得到了较理想的显示速度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 虚拟现实简介
• 1.2 论文研究的主要内容及章节安排
• 第二章 多细节层次（LOD）模型
• 2.1 三角形网格的性质
• 2.1.1 三角形网格的几何特性
• 2.1.2 空间三角形的法矢量
• 2.2 LOD模型简介
• 2.3 国内外简化算法研究概况
• 2.4 简化模型的几种主要方法
• 2.4.1 点删除
• 2.4.2 点聚集
• 2.4.3 重复边折叠
• 2.5 基于QEM 的曲率因子简化算法
• 2.5.1 QEM 算法简介
• 2.5.2 改进的 QEM 简化算法
• 2.5.3 实验结果和性能分析
• 第三章 渐进网格
• 3.1 渐进网格的思想及应用
• 3.2 渐进网格的结构描述
• 3.3 算法实现
• 3.4 实验结果和性能分析
• 第四章 BSP 树的研究
• 4.1 简介
• 4.2 BSP 树与多细节层次模型
• 4.3 BSP 树的创建及绘制
• 4.4 DirectX 开发平台介绍
• 4.5 实验结果和性能分析
• 第五章 结论及展望
• 5.1 本文研究工作的总结
• 5.2 今后的进一步研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果