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虚拟场景的研究与实现

师东英  
【摘要】: 自然景物的模拟是计算机图形学领域和虚拟现实领域的研究热点和难点。随着应用的不断扩展和深入,人们对场景规模、仿真精度及交互性能等提出越来越高的要求。 为满足虚拟战场环境的应用需求,本文深入研究了大规模自然场景建模与绘制的几项关键技术:动态云景建模与绘制、大规模三维地形绘制、海水流动建模与绘制。本文完成的主要工作和取得的研究成果如下: 1、提出一种三角形条带网格表示DEM模型并结合纹理映射生成地形。 2、研究和实现了虚拟场景中动态云、海水流动效果、雾、光照等自然现象的模拟。通过OpenGL函数库,利用双缓存、动态纹理技术实现了逼真的海空动态的模拟。 3、研究实现了虚拟场景的漫游。 综合应用以上研究成果,开发了一个包含大范围、多类型的陆地地形、海面场景、动态云景的大规模三维自然场景的建模与绘制实验系统。图形绘制时,主要通过调用OpenGL图形库函数和使用动态纹理技术,通过鼠标控制实现虚拟场景的实时漫游。实验结果表明,本文中提出的模型和算法可有效改善自然场景的逼真性,提高场景绘制的实时性和应用系统的交互性能。


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