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基于图象的虚拟场景构造和漫游系统研究

喻罡  
【摘要】: 基于图象的虚拟现实技术是虚拟现实研究的热点之一。和用计算机图形学方法实现的虚拟现实系统相比,利用该技术生成的虚拟场景独立于场景复杂度,具有绘制质量高、图象真实感强、速度快等优点,因此引起了广大研究人员的关注。 本文研究了基于图象的虚拟场景的构造模型和漫游系统的实现技术。 本文首先构建了一个较为合理的网状的可灵活操作的四维虚拟场景模型。这个模型有机地组合了各种虚拟对象,形成一个具有类似于真实世界特性并能进行浏览的虚拟场景。 实现了虚拟漫游系统中的一些关键的调度算法,主要包括全景图的快速重投影算法、虚拟对象的智能预测算法和内存调度算法。这些算法能充分利用计算机的资源,合理地调度虚拟对象,从而实现了在漫游中平滑无延迟地浏览虚拟对象。 设计了一个具有良好开放性和可扩展性的虚拟漫游系统。该漫游系统运用了面向对象的设计思路,通过用户操作指令进行驱动,实现了在虚拟场景中的环视、渐近渐远、视点间过渡浏览等效果。 最后,在上述研究的基础上开发了虚拟现实技术研究系统VRDK(虚拟现实开发软件包)中的编辑工具和浏览工具,这两个工具提供了一个完善的虚拟场景编辑平台和一个可以对场景进行实时漫游的浏览器。


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