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基于分块策略的虚拟场景建模算法的研究

张春光  
【摘要】:近几年来,随着各种计算机技术的飞速发展,虚拟现实得到了越来越多的应用。Internet网络走进千家万户,更是推动了分布式虚拟现实的发展。分布式虚拟场景的实时显示在虚拟现实中具有重要的地位,也是虚拟现实研究的重点和难点。而虚拟场景的建模和分块策略对场景的实时显示具有很大的影响,因此,虚拟场景的建模和分块策略成为虚拟现实研究的重要内容。本文重点对场景建模和场景分块的一些算法做了研究,并取得以下成果: 首先,对虚拟场景的各种主要建模方法做了研究。虚拟环境的建模是整个虚拟现实系统建立的基础,主要包括几何建模、运动建模、物理建模、对象特征建模等方法,每种方法各有优缺点。本文拟采用几种建模方法相结合的策略,对场景中逼真度要求比较高的对象,侧重于几何建模;场景中运动方式比较多的对象,侧重于运动建模等。这样产生的结果是:不要求在 太原理工大学硕士研究生学位论文 某些方面特性突出,但可弥补采用单一建模方法产生的沉浸感 弱等缺陷。 其次,对现有的场景分块策略作了详细的研究,现有的场 景分块策略是建立在规整的正四边形基础之上的。因此,它的 调度策略是当视点移动时,采用1+8+16策略。在蜂窝式电话服 务网络的启发下,本文对现有的算法做了改进,提出了基于正 六边形的场景分块策略,当视点移动时,与当前可见区相邻的 6块最有可能成为下一个可见区,而外层的12个区是当前可见 区的下一可见区的预可见区。所以在显示当前可见区时,保证 对应的6个预可见区的场景数据信息己经处理完毕并与当前可 见区的场景一起存放在内存中。而这同时并行处理12块将来预 可见区的数据。本文也就称这种策略为卜6+l2策略,即:显示 1块,调入6块,计算12块。优点是:场景显示时,空间复杂 度明显降低了。提高了场景显示的实时性和沉浸感。 再次,场景采用一维数组链表存储。本文提出的X+Y存储 算法,是对现有二维数组存储方式的一种改进。相当于在原来 的基础上加了一级索引。提高了场景块的查找速度,提高了定 位的速率。增强了实时性。 太原理工大学硕士研究生学位论文 最后,本文对单块场景的建模也提出了一点改进。


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