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基于VRML虚拟现实技术的高桩码头结构可视化研究

作　者: 胡新根
导　师: 殷佩生
学　校: 河海大学
专　业: 港口海岸及近海工程
关键词: VRML 计算机图形学虚拟现实三维虚拟模型交互性高桩码头
分类号: U656.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 119次
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内容摘要

基于VRML的虚拟现实(VR)技术是三维空间描述技术，其最大特点是可以实现对场景的实时渲染与实时交互的功能，创建丰富的造型和场景，使设计者具有身临其境的感觉，应用在工程和产品设计中对提高设计效率和达到设计的最佳效果具有重要的意义。为构建基于交互式虚拟环境下的高桩码头结构布置和用户的实时交互式浏览系统，本课题对基于VRML虚拟现实技术在高桩码头结构设计中的应用进行研究。课题在构建以高桩码头为主体对象的虚拟场景过程中，提出和实现了工程结构物的虚拟场景构建和实时浏览技术：即快速有效构建三维虚拟对象的建模流程；不同细节的描述方法在图像实时生成和真实性方面的实现方法；基于VRML虚拟场景中虚拟对象与用户交互的实现方式；Java技术在基于VRML虚拟场景中交互行为的实现方法。课题成果为码头结构设计提供一种直观、有形的三维设计解决方案，对高桩码头设计的工程和结构评价等具有一定的应用价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-16
  1.1 虚拟现实技术概述  7-8
  1.2 虚拟现实的概念  8-9
    1.2.1 虚拟现实的定义  8-9
    1.2.2 虚拟现实技术的基本特征  9
  1.3 虚拟现实系统的分类  9-11
    1.3.1 桌面式虚拟现实系统(Desktop VR)  10
    1.3.2 沉浸式虚拟现实系统(Immersive VR)  10
    1.3.3 叠加式虚拟现实系统  10-11
    1.3.4 分布式虚拟现实系统(Distribute VR，DVR)  11
  1.4 虚拟现实的软硬件环境  11-12
    1.4.1 虚拟现实的硬件设备  11-12
    1.4.2 虚拟现实的软件环境  12
  1.5 虚拟现实技术的研究成果及发展趋势  12-13
    1.5.1 虚拟现实技术的研究成果  12-13
    1.5.2 虚拟现实技术的发展趋势  13
  1.6 课题来源及研究内容  13-14
  1.7 课题的目的和意义  14-16
第2章虚拟现实建模语言  16-25
  2.1 VRML简介  16-17
    2.1.1 VRML技术  16
    2.1.2 VRML发展  16-17
    2.1.3 VRML应用前景  17
  2.2 VRML文件的基本结构  17-19
    2.2.1 VRML文件头  17-18
    2.2.2 VRML文件的节点  18
    2.2.3 VRML文件的路由和脚本  18-19
    2.2.4 VRML文件的注释信息  19
  2.3 VRML空间坐标  19-21
    2.3.1 空间单位  20
    2.3.2 空间坐标  20
    2.3.3 虚拟对象的空间定位  20-21
  2.4 VRML的建模技术  21-23
    2.4.1 基本几何体的创建  21
    2.4.2 挤压空间造型  21-22
    2.4.3 创建标高网格  22
    2.4.4 基于顶点几何造型的创建  22-23
  2.5 浏览器简介  23-24
  2.6 VRMLPAD2.0的功能简介  24-25
第3章虚拟现实建模技术和场景的实时绘制技术  25-31
  3.1 几何建模  25-27
  3.2 图像建模  27-29
  3.3 几何和图像混合建模  29
  3.4 虚拟场景的实时绘制技术  29-31
第4章高桩码头结构设计概述  31-35
  4.1 高桩码头概述  31
  4.2 高桩码头的结构型式  31-32
  4.3 高桩码头的构造  32-34
  4.4 高桩码头的结构布置  34-35
第5章工程结构物虚拟对象的构建方法  35-41
  5.1 VRML场景对象生成技术  35-36
  5.2 工程结构物的场景对象创建流程  36-37
  5.3 3DS MAX与.WRL文件  37-39
  5.4 VRML虚拟对象创建要点  39-41
第6章 VRML与JAVA技术在虚拟场景中的应用  41-58
  6.1 VRML环境中的动画机理  41-44
    6.1.1 时间传感器和内插器及其应用  41-42
    6.1.2 路由和事件  42-43
    6.1.3 VRML动画设计  43-44
  6.2 VRML环境中的交互机制  44-46
  6.3 VRML脚本机制及其应用  46-49
    6.3.1 脚本节点的工作原理  46-48
    6.3.2 脚本节点的应用  48-49
  6.4 VRML与JAVA实现虚拟场景的浏览与交互  49-58
    6.4.1 Java小应用程序介绍  49-52
    6.4.2 JSAI在VRML中的应用  52-55
    6.4.3 Java Applet对VRML场景的控制  55-58
第7章高桩码头结构布置虚拟场景设计  58-68
  7.1 系统总体设计思想  58
  7.2 对象建模  58-62
    7.2.1 场景辅助设施及背景建模  59-60
    7.2.2 码头结构建模  60-62
  7.3 码头结构布置及场景浏览的实现  62-68
第8章总结和展望  68-69
  8.1 课题总结  68
  8.2 进一步工作  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-72

基于VRML虚拟现实技术的高桩码头结构可视化研究

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