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《哈尔滨工程大学》 2006年
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基于真实感图形技术的虚拟海洋环境研究

李涛  
【摘要】:虚拟现实技术是利用计算机生成一种高逼真的模拟环境,通过多种传感器接口,使用户“沉浸”到该环境中,实现用户与该虚拟环境直接进行“交互”的技术。 虚拟环境是虚拟现实技术的应用表现空间,是将各种技术集成到一起的可视化平台,人们通过虚拟环境来对虚拟世界进行感知和交互。如何针对具体的应用,构建一个三维的、高逼真的和具有好的交互性的虚拟环境系统是应用虚拟现实技术的一项重要课题。 在真实感图形技术中,最重要的是光照模型和纹理映射技术。本文讨论了简单光照模型、整体光照模型、光线跟踪算法和辐射度方法。纹理映射技术用于生成物体表面的纹理细节,是真实感图形技术的重要组成部分,也是计算机图形学的一个重要研究内容。依据纹理定义域的不同可把纹理划分为二维纹理与三维纹理。在二维纹理方面,本文讨论了适用于参数曲面的Catmull算法与Blinn算法,适用于一般曲面的两步纹理映射技术,环境纹理映射技术及凸包纹理映射技术。 此外,本文还介绍了OpenGL在光照模型和纹理映射中的应用方法,并在部分章节给出了基于OpenGL实现光照模型和纹理映射的实例。 本文以构建虚拟海洋环境为例子,基于OpenGL开发了虚拟海洋环境系统。介绍了基于海浪谱的等分能量法对海浪的模拟、采用球形方法模拟的天空及基于粒子系统和图像合成方法的船舶航迹流的模拟。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱奕杰;基于Linux的OpenGL性能及其跨平台应用程序开发研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 陈俊杰,黄惟一,宋爱国,芦俊;虚拟现实技术的研究进展与未来的挑战[J];传感技术学报;2002年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈勇;马纯永;陈戈;;基于VC/OpenGL的虚拟海大校园导航系统[J];计算机辅助设计与图形学学报;2007年02期
2 张俊文,肖剑儒;虚拟综采工作面实现手段的研究与探讨[J];矿业研究与开发;2005年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 曾景华;高国清;;虚拟制造技术及应用[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
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7 赵娅;刘贤梅;解红涛;梁金钤;;虚拟变电系统中实时渲染算法的研究与应用[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
8 刘春江;陈辉;商蕾;;基于Creator/Vega的柴油机可视化实现与特技效果设计[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
9 赵万生;杨洋;王振龙;詹涵菁;;分层去除电火花铣削加工CAD的分层策略研究[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
10 陈维闯;;快速原型制造软件系统分层处理及填充扫描轨迹研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马洁;船舶运动姿态预报与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 吴宝贵;基于仿真分析的复杂机械产品多学科设计优化方法研究[D];大连理工大学;2008年
3 樊军;旋转式伽玛刀治疗系统中治疗计划系统的研制[D];天津工业大学;2000年
4 马佩军;集成电路功能成品率仿真与优化技术研究[D];西安电子科技大学;2000年
5 张习文;基于单义域邻接图的扫描工程图样自组织智能识别理论与技术研究[D];大连理工大学;2000年
6 杨永增;海浪谱能量方程稳定性、敏感性分析与海浪变分同化研究[D];中国科学院海洋研究所;2001年
7 常歌;基于遥感数据的城市景观建模技术研究与实践[D];解放军信息工程大学;2001年
8 王浩刚;电大尺寸含腔体复杂目标矢量电磁散射一体化精确建模与高效算法研究[D];电子科技大学;2001年
9 邹北骥;人脸造型与面部表情动画技术研究[D];湖南大学;2001年
10 秦绪佳;医学图象三维重建及可视化技术研究[D];大连理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈阳;基于构件库的虚拟装备可视化开发平台[D];中国海洋大学;2004年
2 李磊;场景快速渲染中的入口生成技术研究[D];浙江大学;2006年
3 陈云新;公交车线路运营调度及评估系统的研究与实现[D];中南大学;2005年
4 徐大敏;虚拟数控加工仿真系统的研究与开发[D];广东工业大学;2006年
5 王大为;虚拟现实的双视场显示技术研究[D];长春理工大学;2005年
6 沈潇;三维场景实时阴影算法的研究与实现[D];重庆大学;2006年
7 吴悦明;面向Web的数控机床虚拟操作与加工仿真研究[D];广东工业大学;2005年
8 李广文;掠海飞行直升机自适应海浪滤波器研究[D];西北工业大学;2005年
9 刘扬;虚拟战场环境三维可视化关键技术与实现[D];首都师范大学;2005年
10 代玉仁;用VRML建造虚拟燕大校园及实现运动实体仿真的应用研究[D];燕山大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金一丞,尹勇,任鸿翔,谭家万;航海模拟器中的视景系统[J];大连海事大学学报;2001年02期
2 尹勇,任鸿翔,金一丞,孙腾达;V.Dragon 2000分布式航海仿真系统中的图形技术[J];系统仿真学报;2002年05期
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4 任鸿翔,王科伦,金一丞;光照模型与Creator中的明暗处理[J];大连海事大学学报;2003年02期
5 彭光雷;郭茂耘;柴毅;;基于Multigen Creator的三维地形应用实现[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年04期
6 石晓波;李运泽;黄勇;王浚;;月球表面环境综合模拟系统的设想[J];中国工程科学;2006年11期
7 韩斌,王士同,张帆;基于层次遗传算法的动态武器目标分配[J];华东船舶工业学院学报;1999年06期
8 马登武;叶文;成学军;;基于分形迭代的地形模拟算法研究[J];海军航空工程学院学报;2005年04期
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10 唐凯,康凤举,宋志明,褚彦军;用Open Flight API开发分形地形[J];舰船电子工程;2004年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 尹勇;分布式航海仿真系统中视景实时生成算法的研究[D];大连海事大学;2001年
2 李勋祥;基于虚拟现实的驾驶模拟器视景系统关键技术与艺术研究[D];武汉理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 关克平;航海模拟器视景建模技术研究及应用[D];上海海运学院;2002年
2 李安定;虚拟现实建模技术研究及其在汽车驾驶模拟器中的应用[D];武汉理工大学;2006年
3 肖平;立体式虚拟校园的场景规划与设计[D];华中师范大学;2006年
4 石贱弟;虚拟海洋环境仿真研究[D];西安电子科技大学;2006年
5 付惠珍;汽车驾驶模拟器视景仿真系统的研究[D];吉林大学;2007年
6 江杰;基于OpenGL的航海模拟器中天体运动仿真[D];大连海事大学;2008年
7 张铎;分布式虚拟驾驶模拟器中对象建模及场景优化技术的研究[D];武汉理工大学;2008年
8 杨戬;三维实体真实感造型技术的研究及软件开发[D];大连理工大学;2003年
9 张莉;海战仿真控制及视景生成技术的研究与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
10 姚本祥;炮兵射击指挥训练模拟仿真研究[D];南京理工大学;2001年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 柳卓之,李圣怡,王罗,唐罗生,魏桂林,刘西杰;虚拟加工过程的建模与仿真[J];国防科技大学学报;1998年04期
3 陈俊杰,黄惟一,宋爱国;基于虚拟现实的临场感遥控作业系统的研究动向[J];机器人;2000年06期
4 李荣彬,李建广,张志辉;虚拟精密加工系统开发的研究[J];机械工程学报;2001年06期
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6 宋天虎;积极发展适合我国国情的虚拟制造技术[J];中国机械工程;1998年11期
【相似文献】
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1 张恒博,欧宗瑛;一种改进的扫描线真实感图形显示算法[J];计算机工程;2004年06期
2 伏劲松,谭丽萍,张奠成;金属体高光效果的双法线模拟技术[J];计算机辅助设计与图形学学报;1996年01期
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5 周纬杰,王辉;基于辐射度与Phong模型的高级光照模型及光线跟踪实现[J];计算机工程与应用;2002年17期
6 僧德文,李仲学,李春民,李翠平;基于OpenGL的真实感图形绘制技术及应用[J];计算机应用研究;2005年03期
7 韩明峰;Phong光照模型中单位反射光线矢量的快速计算研究[J];计算机应用研究;1998年06期
8 韩明峰;Phong光照模型中单位反射光线矢量的快速计算研究[J];微机发展;1999年01期
9 宋广军;丁春欣;赵鑫;;光照曲面的外法线调整算法研究[J];齐齐哈尔大学学报;2006年01期
10 吴潇璇;;真实感图形应用技术[J];考试周刊;2008年10期
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2 谢晓玲;李玉翠;;真实感图形绘制技术的应用研究[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
3 陈大炜;谢胜利;;基于场景图系统的实时逐像素光照技术研究[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
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5 胡国雄;黄莉;;基于L-System模型的自然景物绘制方法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
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7 张德政;吴婧;阿孜古丽;;基于OpenGL的虚拟现实技术在遥操作机器人系统的研究与实现[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
8 顾尔丹;马凌洲;许端清;陈纯;;提花织物外观的计算机模拟生成[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
9 王海颍;秦开怀;;一种全景图构造与全局调整的新方法[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
10 赵杨;徐丹;;基于笔刷的多风格艺术绘制[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
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1 本报记者 宦建新通讯员 单泠 周炜;彭群生:树好“家风”和“家规”[N];科技日报;2008年
2 ;数字语言逼近真实世界[N];科技日报;2008年
3 特约作者 朱云;不败传说之第五幕——GeForce FX[N];电脑报;2002年
4 明欣;可视化技术将成为主流[N];中国计算机报;2002年
5 明欣;真实的虚拟环境[N];中国计算机报;2003年
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1 伍铁军;数控加工仿真关键技术研究与软件开发[D];南京航空航天大学;2001年
2 李蓓蓓;三维织物仿真的研究[D];东华大学;2007年
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4 乌秀春;反求工程中基于图像灰度信息的三维曲面重构研究[D];大连理工大学;2002年
5 赵辉煌;SMT焊点图像处理及焊点三维质量信息提取技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 陈大炜;基于场景图系统的虚拟环境生成真实感问题研究[D];华中科技大学;2006年
7 肖永飞;医学数据三维交互可视化方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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9 郝平;基于图像灰度的自由曲面重构算法研究[D];大连理工大学;2005年
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1 杨爽;真实感图形技术中光照模型的研究与实现[D];西安电子科技大学;2009年
2 张哲;无缝针织物设计效果模拟展示系统的研究与实现[D];东华大学;2011年
3 李乔宇;高度真实感水流特效的研究与实现[D];山东大学;2012年
4 张建英;针织物动态模拟方法的研究[D];浙江大学;2004年
5 陈俊琰;织物外观仿真软件研发[D];东华大学;2006年
6 马庭元;基于体绘制的头部CT断层图像的可视化研究与实现[D];沈阳工业大学;2005年
7 郭小凯;光线跟踪及其加速算法的研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 陈超;用OpenGL技术在虚拟环境中构建三维模型的实践[D];电子科技大学;2007年
9 张璐;真实感虚拟场景中光线跟踪算法的应用与改进[D];电子科技大学;2008年
10 赵彦;基于GPU技术的增强现实系统[D];电子科技大学;2009年
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