基于OGRE粒子系统的烟花模拟

粒子系统在计算机图形学中占有很重要的地位,它可以实现对许多自然现象和景物的真实模拟.为了实现对烟花的模拟,首先研究OGRE粒子系统的核心原理,以及粒子脚本语言和材质脚本语言,结合纹理映射的方法,提出一种基于OGRE粒子系统的烟花模拟方法,最后在该图像渲染引擎下实现了多种烟花效果.由于该方法采用脚本语言,开发者可以不用修改程序代码就可以调节和实现多种烟花效墨,这样可以节约开发时间,提高应用开发效率.     

基于OGRE粒子系统的下雨效果模拟

虚拟现实系统中,虚拟场景的构建是非常重要的研究课题。为了使虚拟场景更加接近于现实生活中的自然景物,在场景中要模拟诸如云、雨、雪、烟雾等自然现象,这些自然景物的模拟直接关系到虚拟现实系统中人机界面的构成,也更直接影响到该系统整体功能的实现。为了实现对雨天的模拟,通过对OGRE粒子系统原理以及粒子脚本语言和材质脚本语言的分析,提出一种基于OGRE粒子系统的雨天模拟方法,在该图像渲染引擎下实现了下雨天的效果。     

基于粒子系统的烟花动画设计

W.T.Reeves提出的粒子系统模型是模拟不规则模糊物体最成功的一种图形生成方法。为了模拟出效果逼真的烟花,文中采用了粒子系统模型对烟花进行动画设计。在深入研究粒子系统的基本理论和对烟花燃放细节的分析的基础上,建立了基于粒子系统的烟花模拟模型,设计了一种五彩缤纷的烟花动画算法。在编程上,结合了VC＋＋编程语言和OpenGL的纹理映射技术,降低了渲染粒子的复杂度。实验结果表明,该算法快速、简单,视觉效果逼真,可以方便地应用到游戏和影视动画中。     

OGRE引擎中基于BVH的角色动画的实现研究

OGRE是一个被广泛使用的开源三维图形渲染引擎。为了提高角色动画的制作效率,应该减少一些中间转换的环节,本文提出采用解析标准BVH文件的方法:通过结构体函数直接将解析后的数据加载到内存中,利用OGRE引擎对其进行实时渲染。实验结果证明,在OGRE引擎中,解析后的BVH文件的运动数据能够成功驱动模型,并且实现高逼真的3D渲染效果。     

基于OGRE的虚拟仿真研究

OGRE良好的性能和出色的扩展性有助于虚拟仿真的开发和实现。论文首先分析了OGRE图形渲染引擎的组成模块、核心对象及作用和场景组织方式。然后分析了基于OGRE的虚拟仿真技术实现框架、视角仿真和交互仿真。最后通过一个实例验证了虚拟仿真实现的效果和可行性。     

分布式环境中粒子系统同步实现

粒子系统在计算机图形学中占有很重要的地位，它可以实现对许多自然现象和景物的真实模拟。为了实现在分布式环境中粒子系统的实时交互，提出了一种基于OGRE图形引擎和RakNet网络引擎的粒子系统同步方法。该方法在保持较低的算法复杂度的基础上，真正实现了粒子系统的严格同步。     

基于OGRE引擎的虚拟场景浏览

虚拟现实技术的虚拟交互性得到了越来越广泛地应用,虚拟场景浏览技术有效地解决了现实世界的时空局限等瓶颈问题.在对虚拟现实(3I)原理研究分析的基础上,依据插件设计的思想,设计了一种基于OGRE引擎的虚拟场景浏览框架,框架明确的包含两个端:渲染端和控制端.渲染端封装了OGRE渲染引擎,实现了快速实时的渲染;控制端,通过建立虚拟漫游交互机制来完成虚拟场景与外设的实时控制.基于OGRE八叉树的场景管理、射线查询算法、寻路算法、物体的拣取、RTT等技术的运用实现了用户与虚拟环境的交互系统,用户操作信号输入到计算机中并作用于虚拟环境,创建实时渲染处理结构,实现人与虚拟环境的实时快速的交互;基于OpenAL,OggSound的音效系统,克服了用户在场景浏览时的单调与乏味,更具真实感,丰富了场景浏览的真实性.在实践中应用OGRE图形引擎、CEGUI界面库、OpenAL,OggSound声音库实现了该系统.     

基于防摇吊具的集装箱起重机半物理仿真系统

针对集装箱起重机学员培训周期长、安全性差等问题,提出一种基于3D图形渲染引擎（OGRE）的虚拟现实技术,实现集装箱起重机半物理仿真操作培训的方法。设计集装箱起重机司机室硬件操作平台,使用OGRE渲染引擎驱动集装箱货场的三维虚拟场景;建立防摇吊具摆动的动力学模型,模拟起重机吊具的残余摆动;并用以太网通讯实现起重机联动台等实物硬件与虚拟现实仿真软件的信息交互。解决仿真操作系统中的虚拟场景的驱动、吊具残余摆动的模拟、实物硬件与虚拟软件的实时通讯等关键问题。实验结果表明,该半物理仿真系统真实感强,对集装箱起重机驾驶训练有重要价值。     

线程级并行计算在图形渲染引擎中的研究

针对并行计算技术在当前图形渲染系统中应用层面较浅的问题,为提高多核平台下图形应用程序CPU利用率,提出了一种新的Fork-Join多线程渲染方案。对当前流行的开源图形渲染引擎——OGRE引擎的渲染框架进行了多线程优化,用OpenMP方法对图形引擎的逻辑帧实现并行化,根据Win32线程库和DirectX11的多线程支持提出了一种渲染帧并行化方法,并将其应用于图形引擎。在多核平台上的实验结果表明,该方案能有效提高渲染速率和CPU利用率,改善CPU负载均衡。     

基于HLA的炮兵分队作战仿真系统研究

分析了分布式虚拟战场环境军事仿真系统的特点,设计了基于HLA的炮兵分队射击指挥作战仿真系统的体系结构,给出了各联邦成员划分、功能说明以及SOM的设计。设计了基于RTI与OGRE技术的联邦成员模型,该模型给出了一种通信机制,通信机制的核心在于通过3个监听器调动OGRE渲染引擎与RTI仿真推进引擎间的通信,两个引擎只通过信息层交互从而减少了两者的关联,保障了人机交互和RTI通信同时进行的效率要求。实验结果验证了仿真系统设计的可靠性和效率,为更大规模的炮兵体系对抗仿真系统开发奠定了基础。     

基于OGRE的汉字渲染方案

OGRE（object-oriented graphic render engine）作为一种通用的图形渲染引擎并不提供专门针对汉字的渲染方案。汉字字符与英文字符存在很大差别,不能简单套用英文字符的渲染方法,分析了汉字在OGRE的场景中的3种不同的渲染方案。并在讨论和比较的基础上,深入的研究并实现了在现阶段比较有价值的方案,为进一步研究积累了经验。     

一种基于OGRE图形引擎的实时分布式渲染系统

虚拟现实的实时交互得到了越来越广泛地应用,实时分布式渲染有效地解决了普通PC机渲染的时间瓶颈问题,提高了系统实时渲染性能和输出分辨率。在对分布式渲染原理研究分析的基础上,依据设计模式的思想,设计了一种基于Sort-First结构的实时分布式渲染框架和同步机制,并在实践中应用OGRE图形引擎实现了该系统。     

宽广视野虚拟环境漫游的设计与实现

探讨了宽广视野三维虚拟环境沉浸式漫游的系统结构和若干技术问题.系统使用多台微机及配套图形卡构成集群并行渲染,使用MPI(message passing interface)构成消息递送环境,使用开放源码的OGRE(open graph rendering engine)三维图形引擎进行场景渲染.实验证明系统开发成本低、效果满足应用需求,可广泛用于训练模拟、飞行再现、虚拟战场环境等视景仿真领域.     

分布式多交互虚拟场景渲染的协同控制

针对分布式多交互虚拟现实系统场景渲染的协同控制问题,构建了基于分布式开放灵活的多交互虚拟现实系统结构,将协同交互技术集成到虚拟现实系统设计中,设计包含控制平台、网络服务平台和渲染平台的系统架构,提出了一种基于OGRE的分布式多交互实时协同渲染方法。完成了单个控制节点对应多个渲染节点时,多个渲染节点渲染场景的实时同步,以及多个控制节点在同一场景中的协同、交互。此研究成果应用于河北大学虚拟漫游交互控制平台,具有广阔应用的前景。     

Rendering fireworks displays

A particle system technique to model, render, and animate realistic fireworks displays is presented. The attributes of the fireworks display that the particle system models are color, brightness, shape, trial, size, particle dynamics, blinking, mousing, star effect, spinning, and elasticity. A rendering engine that consists of various modules which individually handle a particular property of the particle is described     

新型烟花模拟方法

在分析现有的烟花模拟方法的基础上,引入渲染到纹理技术。以多次绘制屏幕纹理的方式,渲染烟花运动过程中产生的尾焰,结合粒子系统方法,使得烟花的模拟速度得到了有效提升;用该方法以及曲线数学模型模拟出了树形、海豚形状的新型烟花。实验结果证明,该方法在模拟烟花数量较多的情况下,较传统方法能够体现出更好的实时性。     

基于OGRE的煤矿安全虚拟现实3D软件设计与实现

随着煤矿安全的数字化管理,基于3D技术的煤矿系统虚拟现实成为煤矿安全中进行安全培训的重要技术手段。本文以OGRE引擎为软件开发环境设计煤矿安全虚拟现实3D软件,阐述OGRE的软件结构、煤矿安全虚拟现实3D软件的构成、3D模型的建模方法和实现方式,设计具有运动功能的3D模型的操作和控制方法。对煤矿安全管理和数字化煤矿的建设具有现实意义。     

基于局部力场的粒子系统仿真

粒子系统是迄今为止被认为模拟不规则模糊物体最成功的一种图形生成算法。该文首先是对粒子系统的关键技术及其发展进行简要地论述。然后针对粒子系统的实时性与真实感的问题提出一种局部力场的方法。这种方法的实现并不是让每一个力场都作用于所有粒子,而是让其有一定的作用范围,当粒子进入到这个范围后才受到本力场作用。如此可以减少复杂度,而且能较灵活地实现多种多样的行为效果。最后该文应用这种方法实现了礼花、火焰、烟等几个典型的粒子系统实例,并对实现中的关键技术进行了详细论述。