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《浙江大学》 2003年
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PC架构的多投影面沉浸式虚拟环境及其应用

林柏纬  
【摘要】: 多投影面沉浸式虚拟环境能够同时为多位用户提供高质量高分辨率的立 体影像,通过覆盖用户大部分视野范围以及自然的交互手段,系统能够带给用 户一种前所未有的沉浸感。该类系统拥有高度的沉浸感以及良好交互性,使它 在工业、设计制造、娱乐、教育展览以及文物保护等方面均有广泛的应用潜力。 但由于传统的系统是以专业图形工作站驱动,高昂的价格使该类系统仅能由大 型研究机构或学术单位中所使用,并不能得到很好的推广。 目前高性能PC在计算能力以及图形处理能力已有了大幅度的提高,以性 能价格比较高的高性能联网PC作为计算和图形处理核心,来代替传统多投影 沉浸式虚拟环境系统中的昂贵的专业图形工作站无疑是一个非常好的想法,这 将能够大幅度地降低系统造价,使该类系统得到更广泛地推广。 以PC架构的多投影沉浸式虚拟环境在各系统层次上有不同类型的实现方 案,系统的最终实现应在考虑所需应用的基础下,权衡最终系统的整体性能、 系统成本以及系统的可扩展性和可升级性,对各种可实现方案进行选择。 立体影像生成技术以及同步控制是实现以PC架构的多投影沉浸式虚拟环 境的关键技术。立体影像生成模式的选择将影响硬件设备的选择、立体影像的 质量以及系统的最终造价;以多台联网PC为基础的系统通过多层次的同步控 制将协调各绘制节点的并行绘制,确保来自不同绘制节点输出影像所合成的最 终虚拟世界的一致性、真实性以及正确的立体感。 本文对以PC架构地多投影沉浸式虚拟环境的系统结构和实现方法进行研 究,实现了一个PC驱动的多投影沉浸式虚拟环境:PC-CAVE,该系统是以四 台联网PC所驱动的高性能CAVE系统,它在性能上能够接近甚至超越以SGI 工作站为基础的传统CAVE系统,并且能够很大程度地降低系统的造价,使 CAVE系统能得到更进一步的推广。我们在PC-CAVE系统的硬件基础上设计 的PCCAVELib是一个开发应用的中间件,它能够为开发者提供简易的应用开 发流程。我们将介绍PC-CAVE系统的结构和实现以及我们在该系统上针对各 种应用领域所开发的若干应用实例。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 骆岩林;刘学慧;村山淳;;多投影系统D-vision中双手6自由度力觉交互[J];系统仿真学报;2006年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010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8条
1 孙丰鑫;基于虚拟现实的集装箱岸吊仿真培训系统的集成与研究[D];清华大学;2010年
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4 陶俊仪;面向多通道输出系统的远程交互显示技术[D];复旦大学;2008年
5 冯一洲;面向沉浸式显示的网络游戏框架[D];复旦大学;2010年
6 秦博;面向复杂显示表面的多投影校正技术研究[D];复旦大学;2010年
7 贾奇;基于多窗口管理的多投影显示系统[D];复旦大学;2010年
8 朱德东;面向游戏引擎的实时多投影显示系统设计与优化[D];复旦大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
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4 刘国华;大型产品虚拟装配系统中人机交互关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱健;沉浸式虚拟射击训练系统中人机交互的研究[D];上海交通大学;2011年
2 王骞;空间视景仿真系统设计与开发[D];电子科技大学;2012年
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5 翁晓毅;物理领域的复杂信息可视化方法研究[D];合肥工业大学;2004年
6 王蒙;基于PC网络的多通道沉浸式虚拟现实技术研究[D];解放军信息工程大学;2004年
7 陈红;协同虚拟环境的一致性控制研究[D];浙江大学;2005年
8 徐永志;分布式地形场景绘制[D];华中科技大学;2004年
9 甘光勇;采用高层场景管理软件开发基于PC平台CAVE系统的研究[D];大连海事大学;2005年
10 万李芳;分布式虚拟环境中访问代理的研究与实现[D];国防科学技术大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 方佳鹰;张晓斌;安平;;平面视频的立体化技术研究[J];电视技术;2009年09期
7 果明明;汽车驾驶模拟器[J];电子科技导报;1997年06期
8 侯春萍,俞斯乐;一种平面图像立体化的新方法[J];电子学报;2002年12期
9 余江,刘晓明;直升机全量飞行动力学数值仿真模型及其实现[J];飞行力学;2000年03期
10 孟宪颐;刘勇;;虚拟现实技术在塔机司机训练培训中的应用[J];中国工程机械学报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 魏迎梅;虚拟环境中碰撞检测问题的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
2 金哲凡;保留模式图形并行绘制研究[D];浙江大学;2003年
3 欧阳勋志;婺源县森林景观美学评价及其对生态旅游影响的研究[D];南京林业大学;2004年
4 唐秋华;分布式虚拟环境建模研究[D];武汉理工大学;2005年
5 王修晖;面向多投影显示墙的画面校正与三维交互技术研究[D];浙江大学;2007年
6 解利军;基于可伸缩立体显示墙的可视计算环境构建[D];浙江大学;2007年
7 刘然;基于计算机立体视觉的双目立体成像研究[D];重庆大学;2007年
8 魏国前;起重机模拟培训系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
9 任鸿翔;航海模拟器中基于GPU的海洋场景真实感绘制[D];大连海事大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘刚;基于虚拟现实的集装箱起重机驾驶仿真训练器研究[D];武汉理工大学;2002年
2 李剑;集装箱起重机仿真训练器的研制开发[D];上海海运学院;2003年
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4 林锦尧;基于虚拟现实的集装箱装卸仿真系统[D];大连海事大学;2004年
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9 甘光勇;采用高层场景管理软件开发基于PC平台CAVE系统的研究[D];大连海事大学;2005年
10 李斌;低成本多投影仪拼接方法研究[D];山东大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 杨玉婷;康厚良;;基于Windows的通用游戏框架研究[J];广西科学院学报;2012年01期
2 罗璇;冯一洲;姜忠鼎;;一种面向网络游戏的沉浸式显示框架[J];计算机应用与软件;2011年12期
3 董熙晨;朱泽;王国贤;周强;胡侃;;基于开放式系统及COTS技术的起重机操作训练模拟系统的开发[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2012年04期
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5 张子杰;卢章平;;浅谈虚拟艺术[J];山花;2010年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王丰元;郑龙跃;任余华;;基于虚拟仿真技术的驾驶系统场景设计[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 彭波;铁道客车乘坐舒适性建模、仿真与虚拟试验研究[D];中南大学;2010年
3 郎跃东;面向装配的球面虚拟环境系统的建立及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩晓明;装甲车虚拟现实驾驶训练系统技术的研究[D];兰州理工大学;2011年
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4 郭冰鉴;基于互联网的多投影显示系统软件架构与实现[D];复旦大学;2011年
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6 张天乐;基于多路视频捕获的分布式交互投影显示系统[D];复旦大学;2011年
7 王全占;基于OGRE的视景仿真系统研究[D];西南交通大学;2011年
8 余小勇;车辆训练模拟系统仿真中的HLA技术研究[D];浙江大学;2012年
9 姜璐;基于VR的虚拟测试方法在CBTC中应用的研究[D];北京交通大学;2008年
10 杨晶静;虚拟实验的认识论问题探究[D];东华大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨建,石教英,林柏伟,潘志庚;PCCAVE:基于连网PC的廉价CAVE系统[J];计算机研究与发展;2001年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡新根;;虚拟现实技术综述[J];科技广场;2007年05期
2 张小可;张祚明;苏传军;;集成虚拟现实环境在工程设计分析中的应用[J];计算机应用研究;2008年10期
3 党保生;;虚拟现实及其发展趋势[J];中国现代教育装备;2007年04期
4 刘玉海,米剑,张锡恩;虚拟环境下装备的装配和分解信息模型[J];系统仿真学报;2001年S2期
5 董晨,张桦;AO方法在Jini平台DVE下的协同服务设计中的应用[J];天津理工学院学报;2004年03期
6 曾芬芳,何祖军,田炜;虚拟环境产生器中立体图像的生成算法[J];计算机应用研究;1996年03期
7 王兆其,赵沁平,汪成为;面向对象碰撞检测方法及其在分布式虚拟环境中的应用[J];计算机学报;1998年11期
8 孙济洲,杨涛;面向建筑的虚拟巡游系统[J];计算机应用;1999年05期
9 ;国防科大计算机学院工学博士学位论文摘要[J];计算机工程与科学;1999年05期
10 张秋菊,童明;虚拟环境下力觉交互的实现[J];机械设计与制造工程;2001年05期
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1 王乐;陈定方;尹念东;;基于VIRTOOLS的分布式虚拟现实技术研究[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
2 陈华;乌日娜;刘志芳;孙立;李东霞;田华;朱秀兰;;3D虚拟环境中小耳畸形整复手术研究方法的建立[A];中华医学会第14次全国皮肤性病学术年会论文汇编[C];2008年
3 鲍平;孙道恒;王一菊;;VR技术综述[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
4 张文君;付光远;缪栋;杨小冈;;军事训练DIS建模研究[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
5 雷小永;戴树岭;王行仁;;基于VR技术的肩射导弹仿真训练系统[A];第五届全国仿真器学术会论文集[C];2004年
6 何水军;;虚拟现实在乘车辐射侦察模拟训练中的应用[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
7 张征;林珏;;基于虚拟环境的机器人装配精度分析[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
8 杨书卷;李宝进;;网络虚拟环境中学术交流的现状研究[A];学术交流与学术生态建设——中国科协第二届学术交流理论研讨会论文集[C];2007年
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10 董晶晶;夏青;游雄;张文明;;利用拾取技术实现虚拟场景漫游中的碰撞检测[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
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5 邹湘军;虚拟环境下基于知识融合的机械产品建模与设计研究[D];广东工业大学;2005年
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9 罗熊;机器人轨迹规划算法及其在虚拟环境下的投射式实现研究[D];中南大学;2004年
10 任利锋;虚拟环境中的虚拟人技术研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林柏纬;PC架构的多投影面沉浸式虚拟环境及其应用[D];浙江大学;2003年
2 张翔;虚拟环境下汽车驾驶安全主动干涉控制技术研究[D];广东工业大学;2011年
3 崔炳荣;分布式虚拟环境应用研究[D];电子科技大学;2003年
4 陈月凤;基于虚拟环境的工程图学三维建模系统的开发[D];山东大学;2010年
5 杨桂华;基于PC的虚拟环境建模技术的研究[D];广东工业大学;2002年
6 林丰;基于虚拟环境的仿真设计研究与实践[D];武汉理工大学;2003年
7 周波;构造基于Internet的虚拟环境开发平台的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
8 刘华峰;基于Web的分布式虚拟环境预研及原型设计[D];国防科学技术大学;2002年
9 蒋燕萍;虚拟环境漫游中的关键技术[D];北方工业大学;2003年
10 唐凯;空间战场虚拟环境技术研究[D];西北工业大学;2004年
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