纹理映射方法研究

渲染模块是游戏引擎中最复杂,也是最能体现游戏效果的模块。纹理映射技术的应用能增强场景绘制的真实感并能提高场景的渲染速度。该文是对纹理映射技术的初步研究,首先介绍了纹理映射技术,使用OpenGL图形库实现了大环境天空盒的贴图效果、并加入了地面建筑物,再现了真实的三维场景。介绍了纹理映射技术在三维游戏引擎渲染中的应用及作用。     

DTM数据的三维可视化及其实现

针对数字地形模型（Digital Terrain Model,DTM）数据三维可视化问题.提出了采用Delaunay三角化法得到地形采样点,并用已知数据对三角曲面进行插值加密,生成规则格网（GRID）数据结构的方法,实现三维地形高度真实感的可视化效果.再利用面向对象的设计与编程方法、VC＋＋6.0开发语言以及OpenGL图形库完成了基于三维地形模型的显示,并对三维地形显示中的关键技术即模型的实时动态显示技术、三维地形交互技术进行了实现.     

基于分形的真实感地形构造

基于分形理论，在OpenGL支持下构造出平滑地形框架，并为地表“量身定做”纹理，提出了纹理的快速生成算法，再结合光照、雾化、背景天空等技术，实现三维地形的真实感．     

应用折射反射纹理的实时水面仿真技术

水面效果可以大大增强虚拟现实环境的沉浸感,设计了一种实时水面仿真算法,该算法采用两个三角形单元模拟水面的方法,综合运用了渲染到纹理、凹凸纹理、投影纹理映射、纹理扰动技术采模拟水的反射、折射、波动、倒影效果;并提出了一种改进的纹理扰动技术,设置Alpha值确定应该扰动的纹理,避免了扰动错法,使水面更加逼真.实验表明,该方法在系统绘制的真实感和实时性上取得了较满意的优化效果,较好地解决了虚拟环境中水面实时绘制问题.     

基于OpenGL读取bmp实现纹理映射的方法

纹理映射技术在虚拟现实（VR）场景模拟中有着非常重要的作用,使用0penGL编程接口,能够增强三维场景绘制的真实性。研究了0penGL纹理映射对纹理图像的特殊要求,提出了一种区别于传统读取bmp图像的方法,从而实现了纹理映射,非常简单实用。     

分形递归树的森林景观实时模拟方法

为真实地模拟自然界的森林景观,在利用分形递归算法构建参数化三维树木模型的基础上,结合OpenGL函数,将纹理映射、Alpha测试和地面阴影应用到树木的真实感绘制中．并在算法中引入随机数,实现大小不同、形态各异的树木生成．绘制时,根据视点距离的远近,调整场景的精细程度,以符合视觉效果,且加快了图形生成速度．以此方法构造森林,可改变观察者的视点位置,实现对森林景观的实时模拟．     

BVH文件驱动三维人体动画的实现

三维人体动画是虚拟现实技术中的一大难点。提出一种利用BVH(BiovisionHierarchy)文件驱动三维人体动画的方法,并采用OpenGL(Open Graphics Library)绘制三维人体,最后给出了实现结果。由于采用OpenGL绘制复杂的人体模型需要保存动画中的顶点和面片的信息,这将大大增加三维人体动画的计算量,所以使用简单的圆柱和圆球来绘制三维人体,以便能快速准确地模拟三维人体动画。结果表明可以实现比较逼真的三维人体动画。     

基于Creator的分块技术研究与实现

三维地形建模涉及到庞大的地形数据和纹理数据,如何将其快速调用显示一直是虚拟漫游系统的关键问题。文章研究了三维地形建模的分块地形和分块纹理技术,在Muhigen Creator中采用分块地形和纹理技术建立三维地形,给出分块纹理映射到分块地形上的方法,最后测试了三维地形在Vega中的载入速度和显示帧速率。测试结果表明,通过分块技术的应用,三维地形模型数据读取速度快,仿真效果真实流畅,有效提高了三维地形的栽入速度和实时显示帧速率。     

人脸动画中逼真纹理映射的方法

生成真实感人脸纹理细节是人脸动画中的重要组成部分.根据人脸纹理映射部位定位准确和形象逼真的要求,提出了采用MPEG-4标准确定人脸模型特征点的位置,在照片纹理上标注特征点,分区域自动计算三维人脸纹理坐标,实现人脸纹理映射的方法.实验结果表明,使用该方法,人脸纹理映射部位定位准确、效果良好.     

一种三维植物叶片生成算法的研究及实现

不同树种的叶片形态结构也大不相同,根据植物形态学原理和实际观测结果得出刺柏叶的叶片形态特点,得出它们的自相似性。在此基础上采用分形图形学技术,给出刺柏叶的仿射变换矩阵,将叶片的计算机模拟由传统的二维点绘制方法,拓展成三维以面为单位的绘制方法,提高真实感。在OpenGL环境下结合虚拟现实技术可以从各个角度对生成叶片进行多方位浏览。     

基于三角网格的三维地形局部贴图方法的研究

纹理映射技术是一种提高图形真实感的有效手段.目前常用的一些三维开发软件，如Vrml、Java3D，一整片曲面只能一次加一种纹理，不能满足以不同的纹理贴图来表现不同地貌的需求.为此给出一种基于三角网模型的三维地形的局部贴图方法，在整个三角曲面片中，通过用户划定范围并且对划定后的范围进行局部贴图，从而可在一个曲面片上表现不同的地貌特征.该方法优于通过多张地形曲面表现多地形不同地貌的方法.     

一种面向虚拟环境的真实感地形生成算法

给出了一种面向虚拟环境的地形生成算法模型．引入Perlin噪声作为地形高度生成器的基本模型,通过控制噪声的幅度和频率以及噪声叠加,可以生成形态各异的地形．在渲染过程中,使用了3D纹理映射技术,可以模拟随海拔高度而各异的生态景象．给出了一种地形描述脚本语言,能够以数据驱动的方式快速而方便地生成地形．实践证明,用该算法模型在普通PC平台上能够生成真实感较强的地形,并能方便地应用到虚拟现实系统中,满足实时模拟的需要．     

海量地形三维仿真系统的设计与实现

在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。     

三维人脸纹理改善及其在模型匹配中的应用

为改善三维人脸库的颜色纹理,基于纹理映射技术,提出了一种改善方法．使用统计学中曲线拟合与线性回归的方法,根据扫描仪获取的三维人脸库颜色纹理空间,拟合、逼近真实纹理空间,进而得到改善的颜色纹理空间,建立了三维人脸库颜色纹理空间到改善的纹理空间之间的映射关系．根据该映射关系改善了三维人脸库颜色纹理,缩小了其与真实纹理之间的差异．实验结果证明,用该方法改善后的纹理与真实纹理的差明显小于扫描得到的纹理与真实纹理之间的差;在模型匹配过程中使用改善后的纹理,可提高模型匹配速度,缩短匹配时间．     

一种基于非正射遥感影像直接生成三维地形图的方法

地形的真实性是地形三维可视化的重要组成,在地形表面叠加纹理图象是一种理想的提高地形真实性的有效方法。本文介绍了利用直接线性变换确定纹理图象与地形透视图之间的映射关系,直接生成三维地形透视图的一种方法,缩短了地形三维透视图生成周期,大大提高了制作三维地形透视图的效率,具有广泛的适应性和实用性。     

虚拟校园三维仿真系统的设计及实现

在Windows平台上,使用OpenGL图形接口,结合浙江工业大学朝晖校区的环境特点,采用面向对象的编程技术,综合运用多种可视化手段设计并实现了一个虚拟校园环境三维可视化系统.重点介绍了虚拟校园建设中涉及的几项关键技术,如地物、地形景观的模拟、纹理的映射及系统漫游的实现.     

真实体表模型上BSPM仿真数据的可视化

虚拟心脏模型LFX采用具有真实几何形状的三维心脏、躯体模型进行仿真研究，但仿真输出结果基本上以二维的形式给出．针对这一问题，提出了一种顶点投影映射算法，将LFx虚拟心脏模型的关键仿真数据之一的体表电位(BSPM)从真实几何形状的躯干模型映射到真实人体体表模型，并在4DView三维医学图像实时可视化平台系统上对映射前后的BSPM仿真数据进行了三维可视化，从而将LFX虚拟心脏模型的BSPM仿真数据的输出从二维拓展到了三维、从真实几何形状的体表模型拓展到了真实体表模型．映射前后BSPM仿真数据的可视化结果表明，LFX虚拟心脏模型具有更为直观有效的仿真特性．     

Forest visualization at multiple scales for management and planning

In this study forests were visualized at various scales by placing individual trees into a forest with realistic sizes and densities. Tree images were used from two sources: high quality field photos and images created using graphic design software. The terrain, species composition, and tree sizes and density from forest inventory were all represented in GIS data format. In addition, non-tree objects and features that are essential for close-to-reality visualization were combined with the tree images in a 3-D visualization software package. We further portrayed stand level effects by animating a simulated fly-through of a forest. To visualize temporal change, a case study of four different forest patches was animated. The advantages of this approach comparing to other visualization approaches are: (1) it represents the forests with realistic individual tree images; and (2) it maintains both visual and informational realism in a forest viewable from within-stand to landscape scales. Thus, this approach is realistic in two aspects. First, it is almost as realistic as a photograph, and secondly, its information content is actual forest composition, density, and height.     

Forest visualization at multiple scales for management and planning

In this study forests were visualized at various scales by placing individual trees into a forest with realistic sizes and densities. Tree images were used from two sources: high quality field photos and images created using graphic design software. The terrain, species composition, and tree sizes and density from forest inventory were all represented in GIS data format. In addition, non-tree objects and features that are essential for close-to-reality visualization were combined with the tree images in a 3-D visualization software package. We further portrayed stand level effects by animating a simulated fly-through of a forest. To visualize temporal change, a case study of four different forest patches was animated. The advantages of this approach comparing to other visualization approaches are: (1) it represents the forests with realistic individual tree images; and (2) it maintains both visual and informational realism in a forest viewable from within-stand to landscape scales. Thus, this approach is realistic in two aspects. First, it is almost as realistic as a photograph, and secondly, its information content is actual forest composition, density, and height.