虚拟现实中三维场景的构建优化地地研究

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1、CENTRALSOUTHUNIVERSITYResearchonOptimizationof3DSceneConstructioninVirtualRealityAThesisSubmittedforDegreeofMasterofScienceByFengLiangboSupervisor：Prof．LuoDayongMay2010原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特另,lDn以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料

2、。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：瑁忘良日期：∥／Q年f月J喀日关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关规定送交学位论文。储戳铘絮签砌嗍删蛑⋯阳摘要本文主要基于虚拟现实技术来构建虚拟场景并使其得到优化，首先介绍了虚拟场景的概念和关键技术，针对国内外的研究现状和进展，在结合OpenGL技术介绍，共同讨论并研究了虚拟场景的构建以及整个场景的特征。在场景

3、模型建立的基础上，用到了纹理映射、碰撞检测等一系列技术问题。针对复杂场景，需要对绘NH,．I的真实感与实时性进行平衡处理。为了满足用户在建筑物场景中的沉浸感，还要对系统进行优化处理实现可漫游功能。本文在认真分析和总结相关工作的基础上，进行了如下的研究工作：一、建造具有真实感三维虚拟模型是整个建筑物漫游系统的基础。本文利用3DS文件进行建筑物的构建，然后在导入到OpenGL中进行场景的渲染。为了实现视觉的真实感和沉浸感，消除锯齿，采用了区域求和表算法，针对该算法存在的问题，对区域求和表算法进行了改进，有效的减少了锯齿，也提高了模型的显示速度。二、在对场景中的模型进行碰撞检测的

4、过程当中，需要建立每个物体的AABB包围盒。为了提高场景中物体的碰撞检测速度，本文就对包围盒的数据存储结构进行了优化，为场景的模型调度节省了大量的时间。三、通过分析3DS文件的结构，用VC++6．0编程导入OpenGL进行渲染。根据室内建筑虚拟漫游需要较高的实时性和交互性的要求，本文采用了二叉树分割算法(BSP)进行场景管理。并对分割面的合理选择进行了改进。纹理映射反走样技术和碰撞检测的存储优化技术，也使场景的漫游效果更加逼真。关键字虚拟场景，纹理映射，碰撞检测，BSP树ABSTRACTThearticleisbasedonvirtualrealitytechnologyt

5、obuildvirtualsceneandtobeoptimized，fortheresearchstatusandprogressindomesticandoversea，theconceptandkeytechnologyofvirtualrealityareintroduced．IncombinationwithOpenGLtheconstructionandfeaturesofthevirtualscenearealsodiscussedtogether．Sometechnicalproblems，suchastexturemappingandcollisionde

6、techtion，havearisenintheconstructionofthescene．Forthecomplexscenes，realisticrenderingandreal—timeperformancearebothnecessaryliarbalance·lo一●●__一meettheusers’immersioninthesenseofthebuilding，thissystemiSalsorequiredtobeoptimizedtoachievetheroamingfunction．Basedoncarefulanalysisandsummaryofp

7、reviouswork，researchachievements，whichhavebeendoneinthispaper,canbebrieflystatedasfollows：Firstly,theconstructionofarealisticthree—dimensionalvirtualmodelisthebasisforwalkthroughsystemofbuildings．Inthispaper,3DSfileisforconstructionofbuildings，andthenimportedi