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三维建筑信息系统开发引擎的研究与实现

冯跃  
【摘要】: 本文通过对3D建筑信息系统开发引擎的理论研究,实现了一个可以胜任开发3D建筑信息系统的引擎,并在研究过程中实现了3D引擎的一些关键技术。论文首先介绍了课题研究的目的和实际意义,以及国内外目前对虚拟现实和三维建筑系统的研究现状。全文主要研究了三个方面:引擎应用的主程序框架、用于渲染场景和模型的渲染系统、在场景内进行浏览和交互的漫游管理系统。 主程序框架可以帮助引擎使用者来花更少的时间解决创建窗口、创建Direct3D设备、进行消息循环和处理设备事件等。在框架的基础上编写代码,可以快速高效的进行Direct3D建筑管理程序的设计。 在研究渲染系统时,引擎首先研究了如何用顶点缓冲区来建立和渲染物体的顶点缓冲区处理模块,然后研究了如何应用.X模型文件的模型渲染模块,最后为了提高渲染效率,还研究了如何用ASM来处理纹理映射的技术,这个技术的实现是在贴图和材质渲染模块中,渲染贴图的顶点处理采用ASM实现,而材质渲染则采用通常的Direct3D渲染流水线来处理。 另外,在研究场景的漫游管理系统时,论文提出了用数据库来存储物体、场景和灯光等信息,这便于动态的搭建三维场景、场景切换、灯光渲染、物体管理等重要功能的实现。漫游管理系统还涉及了鼠标的拾取控制、物体和墙壁边缘的碰撞检测、三维场景中物体的管理等重要技术。 最后,论文还针对具体的项目对引擎的具体应用作了检验,实现了一个测试实验程序。


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