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大规模场景建模及特效制作的研究与实现

刘畅  
【摘要】:随着虚拟现实的迅猛发展和数字地球和数字城市概念的提出,三维地形可视化成为虚拟现实中的关键技术。现有计算机图形硬件技术的限制使得处理大规模场景的海量数据受到很大限制,如何解决它们之间的矛盾成为地形建模技术中的一个研究热点。 本文为满足船舶视景仿真系统的需求,基于大连港口复杂的地形、海量的地物模型对大规模场景的建模以及特殊效果的设计进行研究,并给出了利用Terra Vista生成大规模地形的方案。首先,针对系统对场景细节要求较低,在Google Earth中获取大连港的卫星图片并进行纹理融合,结合获取的地形数据生成地形场景,并给出了导入自建模型和绘制矢量数据的方法。其次,由于地物模型众多,采用基于几何绘制和图像的混合建模技术,尽可能的用少量的多角形表现出千差万别的模型对象。最后根据Creator的OpenFlight数据库的特点,采用实例化技术等对场景模型进行了优化,提高仿真系统的运行效率。 一个仿真系统要具有良好的真实感和交互性,为提高船舶仿真系统的特性,本文还利用了Switch、LOD、DOF、动画序列等技术,模拟港口在雪天白雪皑皑的场景、夜晚灯火阑珊的景观、港口吊车的工作情况,以及随着视点推近,模型多细节层次的展现,来达到与现实场景的相近度,也满足仿真系统中人们的视觉效果。其中以Switch和DOF技术为例详尽阐述其在Creator中的节点设置方法和VC编程调用方法,提高了仿真系统的真实感。


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