基于Creator大地景建模的研究与实现

以飞行模拟仿真为应用背景,研究基于Creator软件平台的大地景建模关键技术。通过纹理制作技术和纹理映射技术解决了纹理接缝问题和纹理显示问题,通过模型数据库优化策略解决了仿真运行的实时性和场景图像的逼真性间的矛盾问题。利用这些关键技术,实现了大地景建模和实时飞行仿真。     

基于Creator的复杂场景建立方法的研究与实现

内含大量设备模型的场景是虚拟现实应用的典型场景.文章阐述了在虚拟场景构造中大规模复杂场景的建模与优化、场景数据库优化、CAD模型显示与优化、数据格式优化等关键技术问题,实现了整个系统的设计与开发.实验证明该系统具有良好的交互性与实时性.     

虚拟飞行场景中事故特效的实时仿真

针对飞机的虚拟飞行仿真中,飞行事故仿真的真实感不强的问题,基于粒子系统, 结合动力学模型,实时渲染了爆炸、火焰、烟雾等飞行事故常见特效。使用四边形粒子代替传统 点粒子,结合纹理映射技术和融合技术,将真实感较强的纹理贴图与背景的帧缓存按照预设的融 合因子进行深度融合,提高了特效的真实感和实时性。通过粒子系统碰撞检测的方法,模拟烟雾 在飞机机舱内扩散,与舱壁发生碰撞的效果。搭建出模拟飞行的虚拟现实仿真系统,实现真实感 和沉浸感都很强的飞机爆炸、起火和冒烟等事故场景实时仿真。     

基于OpenGVS战场火焰烟雾的模拟

战场特效有助于虚拟战场环境气氛的烘托,其模拟质量直接影响着整个战场仿真的质量.对于战场上的烟雾、火焰等不规则物体,不能采用传统的几何方法建模,而只能采用粒子系统等复杂的数学模型进行模拟.但在战场环境模拟时,同一场景中常常会出现多处火焰、烟雾的情况,这时巨大的计算量势必大大影响场景仿真的实时性.文章对基于OpenGVS的特效实现方法进行了研究,提出一种基于OpenGVS开发平台,将粒子系统模型与二维纹理动画模拟相结合的实现方式,明显减少了模拟所需计算量.将此方法运用到某型高炮训练仿真器的场景模拟中,实际应用表明,保证实时性的同时使战场特效得到了高质量的模拟.     

纹理映射在模型优化中的应用

三维模型的构建是虚拟现实及视景仿真系统中最基本、最重要的组成部分之一。构建三维模型需考虑到场景浏览的真实感与实时性,因而需要建立一个最优化的可视化模型。本文比较了在虚拟现实系统中模型优化的方法,采用了纹理映射代替多边形建模创建高效真实感模型的优化手段,着重介绍了颜色纹理和凹凸纹理的相关理论和方法,并应用于视景仿真系统中,极大的提高了实时性,并保证了真实感。     

基于OpenGL与粒子系统的喷泉模拟实现

喷泉效果能够极大地增强虚拟现实系统的沉浸感,在计算机动画、计算机游戏等领域有着广泛的应用,对喷泉的模拟也能够促进计算机仿真技术的发展.粒子系统是模拟喷泉的一种有效方法,文中基于OpenGL与粒子系统来实现喷泉模拟,基本思想是运用粒子系统建模方法分析喷泉水体模型,重点研究喷泉水珠粒子产生、运动和消失的机理,采用OpenGL显示列表方法和纹理映射技术增强喷泉绘制过程中的渲染和真实感.最后,在PC机上运用VC++6.0开发工具和OpenGL实现喷泉模拟,实验证明该方法具有很好的实时性和逼真性.     

虚拟现实场景的建模特点及生成效果

在分析了基于实景的虚拟现实场景建模特点的基础上,运用一个具体的实例来阐述了基于实景的虚拟现实场景的生成过程及其相关注意事项,通过合理建模减小复杂度、通过真实感贴图来增强逼真度、通过模型导入的对象化来实现对虚拟物体的控制。最终在逼真性,实时性和可控性方面都达到了较好的效果。     

基于真实景物的虚拟现实场景的生成

在分析基于实景的虚拟现实场景建模特点的基础上,运用一个具体的实例来阐述了基于实景的虚拟现实场景的生成过程及其相关注意事项,通过合理建模减小复杂度、通过真实感贴图来增强逼真度、通过模型导入的对象化来实现对虚拟物体的控制、最终在逼真性、实时性和可控性方面都达到了较好的效果。     

基于OpenGL可漫游虚拟场景的设计

虚拟场景的建模和漫游控制是虚拟现实中最基本的和必不可少的一个环节.论文重点讨论了地形、天空体、植物等自然景物的建模与实现;漫游控制与碰撞检测的方法与实现.实践证明,用本文方法产生的可漫游虚拟场景,在实时性、灵活性与真实感方面均取得了不错的效果.     

基于虚拟现实技术的油田生产仿真系统的设计与实现

介绍了虚拟现实技术应用于油田安全操作培训中的优越性,设计并开发了基于桌面系统的油田安全操作仿真系统.介绍了系统的软硬件环境,以抽油机安全操作仿真子系统为例,着重阐述了利用MultiGen Creator建模来形成三维场景,采用实例技术,细节层次技术和纹理映射技术优化场景的生成与显示,最后详细讨论了使用Visual C + +6.0和OpenGVS实现三维引擎的设计.     

基于虚拟现实的机场消防救援虚拟演练平台

针对机场实地消防应急演练中人力物资消耗多、演练组织协调难,以及桌面式演练中情景感知支持不足等缺陷,提出一种基于虚拟现实技术的机场消防应急救援虚拟演练平台。基于虚拟现实技术的特点,采用三维建模技术构建机场消防救援场景中典型三维实体模型。利用粒子系统实现火灾虚拟场景及应急处置特效,并基于Unity3D引擎实现教员和学员人机交互界面。借助于虚拟现实头盔和手柄支持学员进入虚拟演练场景展开交互。平台测试表明:平台具有良好的易用性、稳定性和实时性,可以支持实现低成本、高沉浸感的机场消防救援虚拟演练。     

森林场景可视化和林火模拟仿真技术研究综述

森林是生态环境系统的重要组成部分。随着气候变暖,恶劣气候气象条件造成全球森林火灾频繁发生,给国民经济和消防救援带来巨大挑战,森林火灾已成为全球主要的自然灾害。因此,森林场景可视化建模、3维场景仿真、林火模拟仿真、火场复现、预测和灾害评估成为林业虚拟仿真研究热点。本文对树木形态结构建模技术、森林场景大规模重建和实时渲染、森林场景可视化、林火模型和林火模拟仿真等前沿技术和算法进行综述。对相关的林木、植被的形态结构表达和真实感可视化建模方法进行归纳分类,并对不同可视化方法的算法优劣、复杂度、实时渲染效率和适用场景进行讨论。基于规则的林木建模方法和基于林分特征的真实场景重建方法对大规模森林场景重建技术进行分类,基于物理模型、经验模型和半经验模型对森林火灾的林火模型、单木林火、多木林火模拟和蔓延进行总结,对影响林火蔓延的不同环境气象因子（如地形地貌、湿度、可燃物等）和森林分布对林火发生、扩散和蔓延的影响进行分析,对不同算法的优劣进行对比、分析和讨论,对森林场景可视化和林火模拟仿真技术未来的发展方向、存在问题和挑战进行展望。本文为基于森林真实场景的森林火灾模拟仿真和数字孪生沉浸式互动模拟系统的构建提供了理论方法基础,该平台可以实现森林场景快速构建、不同火源林火模拟、火场蔓延模拟仿真以及不同气象影响条件的火场预测,可对森林火场救援指挥、火场灾害评估和火场复原提供可视化决策支持。     

基于主变起火应急演练的虚拟现实培训系统

为提高火灾应急演练的训练能力,提出基于主变起火应急演练的虚拟现实培训方法。在3D虚拟现实视景模型下计算起火环境的单尺度特征参数,并根据参数结果构建图像输出模型,结合主变起火应急演练模糊控制方法进行虚拟现实培训的三维重构,实现主变起火应急演练虚拟现实培训的控制,在虚拟现实系统中进行主变起火应急演练的视景重构,在视点位置中进行主变起火应急演练的3D虚拟现实模拟,实现基于主变起火应急演练的虚拟现实培训设计。仿真结果表明,采用该方法进行虚拟现实培训系统设计的帧渲染速度快、特征配准率高。     

Google Earth在旅游景点展示中的应用

在旅游信息网站中,利用虚拟现实技术进行景点展示取得的效果比使用文字和图片更生动。目前利用虚拟现实技术进行场景展示的3种主要方式为单机仿真软件、Web3D和全景图。该文提出一种利用Google Earth技术进行在线场景展示的方法,综合上述方式的优点,实现对大场景的加载、Internet对接以及与全景图的组合。该方法利用Servlet返回动态KML,激发Google Earth启动并显示场景。利用KML控制地标显示、地标说明图文和3D模型加载。通过说明图文中的超链接,让地标链接到全景图网页或Servlet,以返回3D模型数据。     

基于Virtools的房产展示系统设计与实现

虚拟房产展示系统是Virtools应用在房地产领域的一个重要体现,它借助于三维建模技术将房产场景真实再现,通过虚拟现实平台创建一个多维的虚拟空间,使客户全方位、多角度、交互式感受房产场景,同时也改变了传统的销售方式。     

基于建筑虚拟场景生成和浏览的实现

虚拟现实技术是当前计算机领域中的一个重要的分支.针对虚拟显示技术在房地产领域的应用,以虚拟场景的和浏览为目标,研究了建筑模型的数据存储方法和交互浏览等相关技术.采用结构实体几何法(CSG)对三维房屋进:模,使用单层房屋数据来简化数据的存储,在浏览实现中,改进传统的浏览算法,采用视图变换,并利用以观察参考点为的半球模型建立OpenGL视点坐标系与世界坐标系的相互对应关系.通过改变视点坐标系来实现场景的浏览.该系统Vc与OpenGL相结合的方法最终实现了房屋建筑的三维显示与浏览,在具体的应用中也取得了较好的结果.     

基于Virtools的房产展示系统设计与实现

虚拟房产展示系统是Virtools应用在房地产领域的一个重要体现．它借助于三维建模技术将房产场景真实再现,通过虚拟现实平台创建一个多维的虚拟空间．使客户全方位、多角度、交互式感受房产场景。同时也改变了传统的销售方式。     

增强现实技术在虚拟演播室系统中的应用

虚拟演播室是虚拟现实技术和视频合成技术相结合的产物,其场景是计算机生成的三维场景,由于人们对虚拟场景和复杂度的无限要求,使得场景的实时显示十分困难,使用基于图像的绘制技术构造虚拟空间能够较好地解决这个问题。在虚拟演播室中,演员需要与三维运动虚拟物体进行交互,运用增强现实技术,可以将三维虚拟物体与基于图象绘制的虚拟场景融合在一起。     

大规模地形场景三维实时漫游显示技术研究

地对大规模地形场景三维实时漫游显示中存在的技术问题，提出应用虚拟现有现实有关技术的思想，着重解决地形的多级分块表示、纹理多级贴图中数据结构组织的有关问题，最后用软件实现某一大场景地区的地形三维实时漫游显示。