文档介绍：工程地质计算机应用年第期总期
※编程技术应用实践※
基于分形模型的分布式虚拟现实系统的应用研究
刘鹏
太原工业学院
【摘要】比较深入地分析和说明了开发基于分形模型的分布式虚拟现实系统的可行性及其应用价值,并给出了详
细的设计方案。
【关键词】分形模型;分布式虚拟现实系统;设计方案
引言
在分布式虚拟现实系统的分析和设计中,特别关注交互性,这就要求开发出的系统必须具有较快的响
应速度和较大的吞吐量。而且,系统要求很强的实时性,图形更新速率至少要求桢/,图形客体
行为反映的滞后要低于.。随着技术的发展,对象的细节层次越来越复杂,就目前计算机图形学的水平
而言,只要有足够的时间,就能生成准确度相当高的像照片一样的逼真图像。然而这种提高真实感的方法
是采用增加物体多边形来获得,从而使计算复杂,绘图速度大大降低,无法满足系统的需要。
系统及其特点简介
是指基于网络的虚拟环境,在这个环境中,位于不同物理位置的多个用户和多个
虚拟环境通过网络相连接,并共享信息。它是网络和虚拟现实结合的产物,是一个支持多人通过网络
实时进行交互的软件系统,每个用户在一个环境中通过计算机与其他用户进行交互。系统一般由
显示器,通信和控制设备,处理系统,数据网络四个基本部件组成。
追求良好的交互性,这就使得其对系统的响应速度和吞吐量有较高的要求。为了获得较好的交互
反应时间,系统必须由相当少的软件层组成,在客户和服务器之间传递的数据量必须足够小。吞吐量受客
户和服务器的处理速度,数据传输率的影响。在远程服务器上的数据必须从服务器进程传递到客户进程,
经过两个计算机上若干个软件层。软件层的吞吐量与网络的吞吐量一样重要。与此同时, 还要求
系统具有良好的实时性,保持较高的图形刷新速率等。
分形模型及其在系统设计中的应用价值
.分形模型概述
正如分形之父所说的那样,分形是大自然的几何学。分形几何学是描述复杂自然形状及其
形成机制的有力手段,为人类构建自然图形提供了一种新的科学基础,形成了一种全新的自然图像——生
成论的自然图像。分形几何学能够借助迭代模拟自然界的复杂形状,这正是分形模型的独特魅力所在。
目前,发展较为成熟的分形几何模型有. .系统与,迭代函数系
统。它们都能以极少的存储数据来生成逼真度相当高的复杂自然形状。而且,对于任何自然物形态,都
可以通过计算机把它们转换成编码,即数据模型因此,分形模型具有极其广阔的应用前景。
.分形模型在系统设计中的应用价值
传统系统中的几何模型一般用多边形来表示,通常具有两个信息:一个包含点的位置信息,另
一个是点的拓扑结构信息,用来说明这些点之间的连接。因此,在生成实体时通常要求较大的数据量,
对网络的带宽要求很高。而且,在生成较为复杂的实体模型时,限于大量的数据传输和计算,使得图形的
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生成速度较慢,无法满足系统的需要。然而分形模型在生成图形时所传输的数据量极少仅为.
文法描述和编码,其算法完全依照真实世界中自然的生成规律,可以生成逼真度极高的复杂实体图
形。因此,研究开发基于分形模型的系统具有极高的价值。
基于分形模型的系统的设计方案
. 系统框架
借助于/结构具有的强大数据操作和事务处理能力,采用三层/结构