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虚拟训练系统的虚拟场景研究

沈裕喜  
【摘要】:随着虚拟现实技术的发展和军队信息化建设的需要,研究和开发基于虚拟现实技术的虚拟训练系统具有广泛的实用价值和理论价值。虚拟现实技术产生于20世纪80年代,发展极为迅速,目前虚拟现实技术以其特有的优势被广泛地应用于军事,娱乐,医学,地理,信息系统等各个领域。 虚拟训练系统的虚拟场景是实现虚拟训练的基础,作为虚拟训练系统的虚拟场景具有区别于一般的虚拟场景的特点,虚拟场景要求具有比较高的实时性和沉浸感,这就要求虚拟场景的实现需要研究各种虚拟现实技术。虚拟场景包括整个仓库以及周围的仓库环境,对这样的一个庞大的场景的实现需要解决两个问题:三维模型简化问题和用细节层次技术高效绘制大规模地形的问题。 本文首先对虚拟训练系统进行设计分析,得出本文需要完成的工作,即构建虚拟场景;然后研究了虚拟现实建模技术理论、方法和实现,改进了传统的三维建模流程,提出了三维建模优化流程,总结三维模型优化方法,给出了构建大规模虚拟实时性场景的一般实现方法,并且在Quest3D中构建了三维虚拟场景的漫游演示;最后研究了LOD技术在地形渲染中的应用,包括四叉树算法和二叉树ROAM算法的实现,对ROAM算法提出改进和测试,并对算法的性能进行分析。


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