文档介绍：摘要关键词:虚拟场景,粒子系统,物理模型,流水模拟自然景物的模拟是计算机图形学领域和虚拟现实领域的研究热点和难点。不规则模糊物体的建模和实时绘制方面都有很多值得研究的问题。粒子系统在不规则模糊物体的模拟方面取得了很大的成果,并已经走向了成熟的应用阶段,但是其自身模型还是存在着一定的局限性,因此在真实感的提高上必须寻求与物理模型的结合。而物理模型的算法往往因为模型的精确性带来的复杂度使得求解过程困难,,在此基础上重点研究了流水的粒子系统和锢砟P退惴ǎ赟枷攵ㄖ屏艘恢智乘方程的近似迭代求解方法来完成水面高度场的模拟,采用的多纹理贴图功能,结合简单的线性反射和折射模型完成了水面的绘制,并在此基础上研究了粒子系统水滴和水面高度场的交互问题,给出了一个简单的碰撞检测模型。以上算法具有很强的真实感,并具有较好的实时性和稳定性。南京理工大学硬士论文虚拟场景中的自然景物模拟第
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髀课题背景虚拟场景中的自然景物模拟技术属于计算机图形学和虚拟现实领域。.槟庀质虚拟现实琕,又称为虚拟环境琕或灵境,是一种逼真的视、听、触觉一体化的计算机生成环境,用户可以借助必要的装备以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用、相互影响,从而获得亲临等同真实环境的感受和体验,可以说虚拟现实是一种可以创造和体验虚拟世界的计算机系从本质上来说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户的操作。在虚拟现实技术研究和发展的过程中,人们普遍认为虚拟现实真有三“碧匦裕沉浸篤低晨梢允褂没硇牡爻两诩扑慊傻娜拟环境,并产生身临其境的感觉。交互簐低晨梢允褂没Ю酶髦指泄俟δ芗叭死嘧匀患寄苡虚拟环境进行交互考察和操作。想象河没Ы柚鷙系统给出的逼真视听触觉信号而产生的对虚拟空间的想象。统。图虚拟现实系统的癐”特性南京理工大学硕士论文虚拟场景中的自然景物模拟第
.扑慊媸蹈型夹位嬷为了获得虚拟现实设各的沉浸感,必须让显示设备显示具有真实感的图像,因此必须研究和应用计算机图形学中的相关算法,来达到计算机真实感图形的绘制和显真实感图形是一种计算机图形生成技术,它首先在计算机中构造出所需场景的几何模型,然后根据假定的光照条件,计算画面上可见的各景物表面的光亮度,使观者产生身临其境,如见其物的视觉效果㈨。基于场景几何和光照模型,在计算机中生成真实感图形,重现真实世界的场景的过程称之为真实感绘制。真实感有三个方面的含义:几何视觉的真实感,行为的真实感和光照效果的真实感,并且实现的难度是依次递增的啪R虼苏媸蹈谢嬷频闹饕H挝袷且DD庹媸滴锾的几何属性和物理属性,即物体的形状和动作,物体间的相对位置、遮挡关系等等;以及光学性质、表面的纹理和粗糙程度。由于真实物体的几何形状和运动方式往往不规则,因此仅采用传统的曲面造型和实体造型等几何建模技术无法去刻画出真实感需要的足够细节。为解决不规则物体的建模和真实感绘制,出现了基于分形模型,过程模型和物理模型等新的高级建模技术。为了正确处理几何物体的几何位置和遮挡关系,还需要消隐、可见面判定技术来确定最终显示的图元。光照技术则是真实感绘制的重点和难点,光学物理是真实感图形的重要理论基础,因为真实感图形是通过景物表面的颜色和明暗色调来表现景物的几何形状、空间位置以及表面材料的,因此必须建立合适的光照模型。已有的光照模型大致可分为简单光照模型、局部光照模型和整体光照模型。从绘制方法上看有模拟光线实际传播过程的光线跟踪法,也有模拟能量交换的辐射度方法。依托一定的光照模型,我们就可以采用插值明暗处理技术,阴影生成技术,透明混合技术以及纹理映射和扰动技术对物体表面进行真实感的刻画。另外,除了在计算机中实现逼真物理模型外,真实感绘制技术的另一个研究重点是加速算法,力求能在最短时间内绘制出最真实的场景。例如求交算法的加速、光线跟踪的加速等等,像包围体树、自适应八叉树都是著名的加速算法。实时的真实感绘制已经成为当前真实感绘制的研究热点。纵上所述,用计算机生成真实感图形一般有以下四个步骤:用数学方法建立所需的三维场景的几何描述,并将其输入至计算机;将三维几何描述转换为二维透视图;确定场景中的可见面;计算场景中可见面的颜色,也就是基于光学物理的光照物理和光照模型,计算可见面投射到观察者眼中的光亮度大小和色彩分量,将它们转换成适合图形设备的颜色值,并使用纹理和混合等技术刻画图元的细节,从而确定投影画面上每一像素的示。硕士论文第
广————柯畚!颜色,最终生成图形·自然景物的计算机模拟真实感绘制已经从最初绘制简单的室内场景发