虚拟校园的建模技术研究

论文摘要

近年来,虚拟现实技术日渐成为计算机应用技术发展的主要研究方向。虚拟校园是虚拟现实技术在数字化校园中的具体应用,本文主要研究构建虚拟校园的基本原理和关键技术,包括虚拟校园的系统设计、三维建模、场景实现、交互控制等。具体研究工作有:(1)针对虚拟校园的总体目标进行系统设计。系统采用C/S开发模式,以VC为开发平台,选择OpenGL作为系统的三维图形库,将空间数据和属性数据存放到数据库中统一管理;采用面向对象思想设计3D模型结构和3D引擎,将模型和系统功能相结合,使系统具有开放性、可维护性和扩展性。(2)研究三维建模技术。采用综合几何建模和图像建模技术优点的混合建模技术。研究建筑物空间数据和纹理数据的采集方法并对其进行建模;基于DEM模拟校园真实地形,以图片作为纹理并设定地面材质;基于图像的平面树技术对树木建模;采用立方体天空盒生成天空;对于复杂模型,在场景中可结合使用3DS模型。(3)研究虚拟场景的实现方法。设计实现了具有一定自由度的漫游效果;在虚拟场景中设置合理的光照、消隐和雾化以增强场景的真实感;基于AABB方法改进碰撞检测,提高检测效率;采用一种更为精确、高效的选择和反馈的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 虚拟校园系统设计
• 2.1 设计目标
• 2.2 系统总体架构
• 2.3 系统详细设计
• 2.3.1 3D 模型设计
• 2.3.2 3D 引擎设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 校园三维建模
• 3.1 建模技术
• 3.1.1 几何建模技术
• 3.1.2 基于图像的建模技术
• 3.1.3 混合建模技术
• 3.2 模型构建
• 3.2.1 建筑物模型
• 3.2.2 地面模型
• 3.2.3 树木模型
• 3.2.4 天空模型
• 3.3 3DS 数据模型导入
• 3.3.1 3DS 文件格式
• 3.3.2 3DS 模型的数据结构
• 3.3.3 3DS 模型的读入方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 虚拟场景实现
• 4.1 真实感场景
• 4.1.1 虚拟漫游
• 4.1.2 光照
• 4.1.3 雾化
• 4.1.4 消隐
• 4.1.5 碰撞检测
• 4.2 系统交互
• 4.2.1 选择和拾取
• 4.2.2 反馈
• 4.2.3 选择反馈的简易法
• 4.3 本章小结
• 结论
• 1、结论
• 2、展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢