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基于OGRE的SCVR系统的设计与实现

姚远  
【摘要】: 随着经济增长以及信息技术的迅猛发展,以高科技为代表的计算机技术正成为21世纪最重要的基础设施之一。90年代以来,图形、图像技术的发展与商业化应用已成为IT产业进步的枢纽。为了实现海量虚拟场景数据的高效渲染,我们研制了这款“神州视景虚拟现实(SCVR)"系统,从而为方便高效地进一步开发更多虚拟现实商业产品提供了平台支持。 本论文的工作依托于北京神州视景信息技术有限公司数字化旅游教学项目,为了解决虚拟现实仿真平台需要具备的高效性,健壮性,可扩展性等特点,本文借鉴成熟的图形渲染引擎OGRE的框架并对其进行简化,针对虚拟现实仿真平台的要求进行定制化设计。从而提供虚拟现实仿真应用的引擎支持。 本文首先比照3D游戏引擎的基本架构,重点研究了引擎中用到的经典碰撞检测方法。在OGRE 3D图形引擎的基础上,构建了一个BSP场景管理策略下的基于AABB的碰撞检测模块。随后,围绕SCVR系统的核心渲染子系统,本文结合几何实体(Geometry Instancing),渲染到顶点缓存(Render to Vertex Buffer),置换贴图(Displacement Mapping),通用图形处理器(GPGPU)以及多执行绪(OpenMP)等多种技术,对渲染引擎进行了实现,有效解决了大规模虚拟现实仿真的渲染瓶颈。论文最后,简单介绍了系统的使用情况,展示了公司对于SCVR系统的商业应用和基于其开发的成功案例。 本论文的研究对于北京神州视景信息技术有限公司数字化旅游教学项目的研究和开展具有积极的实践意义。开发实现的3D图形渲染引擎,为以后进一步研究和设计大型图形引擎奠定了基础。


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