視景仿真漫游系統(tǒng)開發(fā)與碰撞檢測技術(shù)研究.pdf

1、為了保護少數(shù)民族文化遺產(chǎn)，本文利用三維建模軟件Multigen Creator和實時仿真軟件Multigen Vega開發(fā)了一個少數(shù)民族文字“女書”虛擬碑林園視景仿真漫游系統(tǒng)，研究了視景仿真應(yīng)用開發(fā)中的模型優(yōu)化方法、人機交互控制和碰撞檢測技術(shù)。
　　 在系統(tǒng)實施過程中，本文采用了多種模型數(shù)據(jù)庫優(yōu)化策略，包括減少模型多邊形的數(shù)目、簡化模型數(shù)據(jù)庫規(guī)模和優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫的組織方式等技術(shù)，簡化了仿真模型數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜度，提高了仿真系統(tǒng)的實時

2、性。系統(tǒng)中采用紋理映射技術(shù)、消隱技術(shù)和刪除冗余多邊形三種方法，減少了仿真模型的多邊形數(shù)目；采用外部引用技術(shù)和實例化技術(shù)，使仿真模型數(shù)據(jù)庫規(guī)模簡化，有利于分工協(xié)作和節(jié)省仿真系統(tǒng)資源；采用空間結(jié)構(gòu)組織模型數(shù)據(jù)庫，提高了仿真系統(tǒng)的渲染速度。在Microsoft Visual C++6.0編譯環(huán)境下，本文對Vega API進行了二次開發(fā)，如采用人工干預(yù)方式控制兩種漫游方式的切換、通過改變觀察者視點的位置完成圖像的特效顯示功能、利用AW Soun

3、d 模塊和Vega的實用函數(shù)實現(xiàn)交互式聲音等，實現(xiàn)了視景仿真系統(tǒng)的漫游模式選擇、圖像特效控制以及聲音效果控制。同時，通過在Vega應(yīng)用文件中設(shè)置多個窗口和通道，實現(xiàn)了仿真系統(tǒng)的分布式處理。
　　 鑒于虛擬漫游中可能發(fā)生的碰撞現(xiàn)象，為了避免運動物體直接穿透不可逾越景物，需進行實時碰撞檢測和碰撞處理。在基于Vega的相交矢量方法中，LOS方法相交測試效率較高，但碰撞檢測精確性較低，BUMP方法的相交測試精確性較高，但較多的計算量需占

4、用大量的系統(tǒng)資源，導(dǎo)致碰撞檢測效率較低。本文分析了LOS、BUMP相交測試方法的特性，將兩者予以結(jié)合，即采用LOS方法做初步相交測試，再使用BUMP方法進行精確相交測試，旨在平衡碰撞檢測的檢測效率和精確性。實驗結(jié)果表明，在虛擬仿真實時性優(yōu)先的前提下，這種改進的碰撞檢測方法在運算效率和檢測精度方面，具有較好的綜合性能。
　　 本文優(yōu)化了模型數(shù)據(jù)庫，提高了視景仿真系統(tǒng)的運行效率，同時通過二次開發(fā)實現(xiàn)了系統(tǒng)的漫游交互、聲音交互和圖像特