三维场景浏览器的设计与实现

该文介绍了如何基于微机平台和现有的3DAPI设计和实现一个三维场景浏览器,讨论了三维场景浏览器的实现原理及关键技术,如任意空间漫游、空间查询、可见性测试等,关于路径漫游提出了线性样条路径漫游时转角处抖动问题的解决方法。此外,文章还给出了一个基于两种流行3DAPI的三维场景浏览器的系统框架,该系统框架构充分利用了面向对象的设计思想,具有很好的可扩展性和代码复用率。     

浅析虚拟现实技术中系统场景漫游实现

虚拟场景技术是虚拟现实系统的重要组成部分,如何在三维虚拟场景中实现实时漫游,这是系统良好交互性的基础。该文从系统学的观点出发对虚拟现实技术中的系统场景漫游进行了分析和论述,并浅析了虚拟场景漫游系统构建的基本方法。     

基于OPENGL的园区漫游系统的设计和实现

本文介绍了利用OPENGL进行三维虚拟园区漫游的设计和实现的方法。介绍了整个系统的体系结构和地景场景的建模方法,论述了场景显示控制的策略和实现方法,实例表明使用OPENGL能在保持场景真实感的情况下,对园区的地形场景进行实时漫游。     

基于图像序列的虚拟场景重建和漫游

基于图像的建模和绘制方法与基于传统的几何绘制方法相比有很多优点,但是在场景几何参数未知的情况下,要实现单幅图片和图像序列的漫游,难度很大.TIP（tour into a picture）技术使得在一幅图像中漫游成为可能.为了实现场景几何参数未知情况下的场景漫游,在对TIP技术进行扩展的基础上,提出了一种能够在未知视点路径的图像序列中实现场景漫游的方法.这种算法在相机未定标的情况下,不仅解决了图像序列建模和场景漫游过程中前后图像场景不能平滑过渡的问题,并且扩大了TIP中视线方向变化的动态范围,从而在保证图像质量的情况下,实现了由图像序列到场景的无限制漫游.实际图像序列的实验结果表明,该算法是有效的,具有实际应用价值.     

基于Cardinal样条曲线的虚拟漫游路径优化

漫游路径不平滑和漫游相机视角方向固定是导致虚拟漫游沉浸感差的主要问题.基于此,提出一种基于Cardinal样条曲线拟合的漫游路径平滑过渡算法,解决漫游中由于漫游路径不平滑造成的视点跳跃问题;提出一种虚拟漫游相机视角方向动态更新算法,实现漫游相机视角方向沿路径方向动态更新,更加符合人们的观察习惯;最后,基于开源场景图形引擎(OpenSceneGraph,OSG)对上述算法进行了实现和实验验证.结果表明,基于所提方法生成的漫游路径平滑、漫游相机视角方向过渡自然,有效提高了漫游的虚拟沉浸感.     

虚拟校园环境的构造及漫游系统的实现

虚拟现实技术是一种跨学科的新技术,应用领域广泛。本文详细介绍了校园漫游系统的开发技术和具体的实现方法,给出虚拟场景的构造过程,实现了校园场景的虚拟漫游。     

基于VRML的虚拟场景漫游实现

虚拟场景漫游技术以虚拟现实技术为基础,具备自然模拟、体验逼真的特征.从构造校园虚拟场景漫游系统的一般流程出发,重点讨论了校园虚拟场景系统的虚拟漫游设计中视点的设置、校园大门的自动开关设置以及校园建筑物的旋转等关键技术,为VRML在三维建模、场景漫游、交互方式等技术验证提供一个的试验途径.     

林木场景漫游系统的研究与实现

由于林木本身结构复杂,因此在模拟中几何模型的面片数多。如何在保证一定的视觉真实感的前提下,尽量简化场景模型,实现林木场景的快速绘制,一直是计算机图形学领域的热点问题。提出了一种适合包含大面积林木的自然场景漫游系统的实现方法,即利用3维建模软件3ds max构建场景模型,然后基于虚拟开发工具Open Scene Graph（OSG）实现场景的实时绘制和漫游。充分利用软件的特点和功能,实现了包含大面积林木的自然场景的漫游,同时还根据相交测试原理实现了漫游过程中的碰撞检测。实验结果表明,此系统具有较高的绘制速度,能满足包含大面积林木的自然场景实时漫游的要求,同时能达到一定的场景真实感。     

虚拟场景自动漫游的路径规划算法

采用机器人学中的运动规划算法得到大致路径，并对路径进行数次优化得到最终路径．用户无需直接控制位置与视角，仅需给出目标点，系统就会自动地完成整个漫游；漫游过程中摄像机不会与物体发生碰撞，并且给出的画面符合一些基本的美学原则．该算法基于场景的层次分解，并采用了高效的路径平滑与视角规划方法，使得整个规划过程需要的时间非常少，提高了算法的实用性．     

虚拟场景漫游技术及其系统实现

从媒体的角度看待虚拟现实技术的发展,介绍了基于Vega Prime和Creator的虚拟场景漫游系统的结构及其实现流程,并紧紧围绕虚拟场景的真实性和系统的实时性重点讨论了一些关键技术,如模型的创建、LOD技术的实现以及BSP动态碰撞检测算法等,最后介绍了一种动态物体模拟的方法,结果表明该方法不仅使系统的场景更加真实、生动,而且也能使系统高效地实现,很好地满足了虚拟场景漫游系统的实时性要求。     

一种虚拟人漫游虚拟环境的路径规划算法

提出了虚拟人在3D障碍环境中进行漫游的路径规划算法，该算法以虚拟环境的表示为基础，首先，把虚拟环境离散化为3D单元格，用八叉树表示由此形成的环境图。然后，用启发式宽度优先搜索算法进行路径规划，产生从初始位置到目标位置的最优路径，引导虚拟人对环境进行漫游，算法的可行性和有效性经过了实验验证。     

基于游戏引擎的三维虚拟漫游系统实现

三维虚拟环境漫游是虚拟现实技术应用的基本方向之一,具有重要的研究意义与应用价值。基于成熟的游戏引擎技术,提出一个具有较强通用性和可扩展性的三维虚拟漫游系统开发框架,并从3D场景快速构建、3D场景实时绘制、高级视觉特效生成和基于物理的场景模拟等四个方面详细介绍了该框架的关键技术实现。通过对系统原型的测试表明,采用该开发框架所构建的三维虚拟漫游系统可在一般的普通主流PC机上达到较好的性能和表现效果。     

一个交通规划场景漫游系统

文章所述的交通规划场景漫游系统可根据平面交通规划方案生成三维仿真规划场景,并允许用户实时地漫游其中以观察规划效果,从而简化了规划流程,提高了劳动效率。文中介绍了系统的总体结构、操作流程和核心数据结构,同时着重讨论了系统中的体影分离渲染、不完全场景空间分割、四叉树结构的场景管理模式等多项关键算法技术。     

基于引擎模式的三维巷道漫游系统架构研究

为了满足三维巷道漫游系统的高真实感、逼真性要求,提出了一种基于引擎模式的三维巷道漫游系统通用的架构模型,详细介绍了架构中主控模块、物理系统模块、渲染系统模块等核心模块的作用及工作流程,并给出了该系统在B/S模式下的解决方案。仿真结果表明,与基于底层API的三维巷道漫游系统相比,基于引擎模式的三维巷道漫游系统具有更高的仿真度和更快的漫游速度。     

Streaming of Complex 3D Scenes for Remote Walkthroughs

We describe a new 3D scene streaming approach for remote walkthroughs. In a remote walkthrough, a user on a client machine interactively navigates through a scene that resides on a remote server. Our approach allows a user to walk through a remote 3D scene, without ever having to download the entire scene from the server. Our algorithm achieves this by selectively transmitting only small parts of the scene and lower quality representations of objects, based on the user's viewing parameters and the available connection bandwidth. An online optimization algorithm selects which object representations to send, based on the integral of a benefit measure along the predicted path of movement. The rendering quality at the client depends on the available bandwidth, but practical navigation of the scene is possible even when bandwidth is low.     

基于OpenGL的虚拟漫游技术研究

以室内漫游系统开发为例,描述了基于OpenGL的虚拟漫游系统的构建过程,探讨了构建过程中3DS文件导入、OpenGL绘制、漫游控制和碰撞检测等一些技术问题.实验结果表明,该系统基本实现了三维场景的实时漫游,效果良好.     

一种虚拟人导航运动的路径规划算法

提出了一种虚拟人在复杂的3D障碍环境中根据导航目标快速进行最优路径规划的算法,该算法以使用栅格法表示虚拟环境为基础。首先,将虚拟环境中虚拟人高度范围内所有障碍物的几何形状映射到一个离散的2D位图,并对障碍物进行“膨胀”;然后,使用提出的算法规划出一条从初始位置到目标位置的最优路径,引导虚拟人在虚拟环境中进行导航运动。该方法可以在较少的内存代价和计算代价的情况下,快速规划出从虚拟人目前位置到目标位置的最优路径,算法的可行性和有效性经过实验验证。     

三维城市景观实时漫游的分析与设计

虚拟现实技术在许多领域有着广泛的应用，但是由于传统的二维GIS的数据模型的限制，对于城市三维景观实时漫游，它的应用开发还比较困难。本文探讨了三维城市景观实时漫游的设计方案，给出了模型的建立、显示优化及数据调度的方法。