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三维游戏场景关键技术研究

作　者: 李翠芳
导　师: 孙晓鹏
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 路径规划有理Bezier曲线弯道优化多波源物理方法动态水面
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 48次
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内容摘要

近年来,随着虚拟现实理论的成熟,以及网络与视频游戏、计算机仿真等需求的高速发展,人们对虚拟场景建模和漫游、场景中的水面等动态模型的渲染也提出了更高的要求。本文主要研究成果包括两个方面:虚拟场景建模及实时漫游路径的优化、虚拟场景中多波源的复杂动态水面模拟。提出了一个新的基于二次有理Bezier方法的实时漫游路径弯道优化方法。我们首先实现了三维游戏场景层次模型的构建、基于Dijkstra算法完成了虚拟漫游路径的规划,并改进了圆弧过渡的弯道路径,以更高的自由度实现了弯道优化;最后实现了CG&VR虚拟实验室的场景漫游。和圆弧过渡的弯道路径相比,该算法的优势在于弯道过渡曲线形状更加自由,曲线可以调整起止控制点在邻接路径上的位置、并提供三个用于调整各控制点影响因子的权值,共有5个可供调整的自由参数。提出了一个新的动态水面生成的物理模型,实现了多波源的复杂动态水面模拟,并以较高的真实感绘制了水波在多波源驱动下水面波动效果。该方法基于物理方法实现,能够模拟多波源复杂动态水面,模拟效果较为真实自然;但是本文没有考虑到算法的优化,算法较为复杂,难以实时模拟计算量庞大的大规模水域动态水面。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 虚拟现实研究进展  8-9
  1.2 增强现实  9-10
  1.3 自然景物模拟  10-11
  1.4 本文研究内容  11-12
  1.5 后续章节安排  12-13
2 虚拟现实基础理论及关键技术  13-19
  2.1 三维几何建模理论基础  13-14
    2.1.1 三维图形显示流程  13-14
    2.1.2 多层次细节模型及其层次结构  14
  2.2 基于OGRE 虚拟场景构建  14-17
    2.2.1 利用OGRE 构建虚拟环境  15
    2.2.2 基于OGRE 构建实验室虚拟环境的实现步骤  15-16
    2.2.3 三维场景图的组织  16-17
  2.3 虚拟场景中漫游路径问题  17-18
  2.4 动态水面模拟问题  18-19
3 虚拟场景的实时漫游路径优化  19-28
  3.1 虚拟场景的层次构建  19-23
  3.2 虚拟漫游路径计算  23-24
  3.3 基于二次有理Bezier 的漫游路径平滑  24-26
  3.4 实验结果及分析  26-27
  3.5 本章小结  27-28
4 动态水面模拟  28-35
  4.1 相关研究工作  28-29
  4.2 动态水面构建  29-34
    4.2.1 动态水面模型  30-32
    4.2.2 多波源的复杂动态水面  32-34
  4.3 实验结果及分析  34
  4.4 本章小结  34-35
5 结论与展望  35-37
  5.1 本文内容回顾  35
  5.2 将来的工作  35-37
参考文献  37-40
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  40
攻读硕士学位期间参加科研工作情况  40-41
致谢  41

三维游戏场景关键技术研究

内容摘要

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