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基于OpenSceneGraph的虚拟校园系统的设计与实现

祝新霞  
【摘要】:伴随科学技术飞速发展,虚拟现实技术(VR)和人工智能(AI)已经成为信息科技领域研究和应用的热门方向。VR技术利用计算机构建出一个与现实环境十分逼真的虚拟环境,给人以感同身受的用户体验。虚拟校园系统是VR技术应用的一个重要方面,对虚拟校园系统的研究可以帮助学校向大众更加生动形象地宣传和推广学校的形象。本文研究了基于OpenSceneGraph(以下简称OSG)三维图形引擎设计与实现三维虚拟校园系统。首先研究了课题的背景和国内外现状,通过与其他三维开发引擎的对比,得出采用OSG作为虚拟校园系统开发的优势,确定论文研究的方向。然后对OSG中的数据结构和渲染机制理论以及源码结构进行了分析总结,为结合MFC框架的系统开发奠定了理论基础。紧接着剖析OSG的坐标变换原理,根据原理可在MFC界面下对3D图形坐标进行修改。针对OSG与MFC结合时重复处理消息响应,而造成CPU资源浪费的现象,本系统进行了改进。将消息响应函数直接作用于MFC框架,并且简化系统窗口,提高了代码的可读性,缩短了事件响应的时间。最后利用VS2010开发工具和C++语言,实现了一个基于OSG的虚拟校园系统。本系统界面设计了自定义的菜单栏、工具栏和对话框等操作工具,可以实现场景模型编辑、视图查看和天气系统等功能。另外,还着重实现了借助计算机外部设备进行多种控制方式的漫游,以增强虚拟校园系统漫游的体验。


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