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基于OSG的虚拟校园漫游系统的设计与实现

发布时间:2018-04-10 11:25

  本文选题:虚拟校园 + OSG ; 参考:《昆明理工大学》2017年硕士论文


【摘要】:虚拟漫游技术是虚拟现实技术的一个重要分支,在建筑设计、航空模拟、军事演习及医疗等领域都得到了快速的发展。随着近几年计算机技术的飞速发展及在VR领域的探索,虚拟现实技术所表现出的交互性,构想性和沉浸感越来越受到VR研究者们的青睐,同时也吸引了大量游戏玩家的关注。随着越来越多VR游戏的出现及数字城市的提出,使得这一领域获得大量资本的支持,而传统的校园领域因为缺少整个行业的关注及使用者的特定群体化,使得校园三维漫游成为时下急需关注的领域。本文基于这一现象,着手研究昆明理工大学虚拟校园漫游系统,本课题主要研究虚拟校园漫游系统的碰撞检测算法、场景建模、交互漫游等相关技术。采用OpenSceneGraph(OSG)与C++的语言程序设计,完成一个多任务,多功能的虚拟校园漫游系统。其主要工作如下:(1)在技术研究过程中,针对漫游场景出现的碰撞问题,提出了一种新的解决方案——基于空间划分和线性规划的快速碰撞检测算法,该算法与传统的碰撞检测算法相比,缩短计算时间,提高了算法的效率。(2)对场景建模技术的研究,采用了Sketchup建模软件和OSG图像渲染引擎相结合的建模方法,Sketchup软件在建筑建模、植物建模及其他建模等方面发挥了重要作用,而OSG对搭建天空穹模型和环境渲染方面也起到很好的作用。(3)漫游系统的设计,首先包括基于OSG模型加载的方法、天空穹场景的实现、基于OSG粒子系统的雨雪天气的模拟、雾效的生成等,使得虚拟校园漫游系统具有更好的沉浸感。(4)然后对交互功能实现的技术基础进行了详细的介绍,并详细分析了OSG场景漫游原理,实现了场景漫游及路径漫游等人机交互漫游方式,同时在研究碰撞检测算法时,采用了本文介绍的解决方案,系统在采用新的算法后,场景漫游变得更加流畅、真实。(5)本文最后对昆明理工大学虚拟校园漫游系统做了简单的展示,整个系统运行流畅,显示画面清晰柔和,达到了虚拟校园漫游开发的目的。
[Abstract]:Virtual roaming technology is an important branch of virtual reality technology. It has been developed rapidly in the fields of architectural design, aviation simulation, military exercises and medical treatment.With the rapid development of computer technology and the exploration in VR field in recent years, the interaction, conception and immersion of virtual reality technology are more and more favored by VR researchers, but also attracted a large number of gamers' attention.With the emergence of more and more VR games and the introduction of digital city, this field is supported by a lot of capital, while the traditional campus field is lack of the attention of the whole industry and the specific group of users.Three-dimensional roaming on campus has become an area of urgent concern.Based on this phenomenon, this paper begins to study the virtual campus roaming system of Kunming University of Technology. This paper mainly studies the collision detection algorithm, scene modeling, interactive roaming and other related technologies of virtual campus roaming system.Using OpenSceneGraphOSG and C language programming, a multi-task, multi-function virtual campus roaming system is completed.The main work of this paper is as follows: (1) in the process of technical research, a new solution, which is based on space partition and linear programming, is proposed to solve the collision problem in roaming scene.Compared with the traditional collision detection algorithm, the algorithm shortens the computing time and improves the efficiency of the algorithm. The scene modeling technology is studied. The modeling method of Sketchup modeling software and OSG image rendering engine is used in building modeling.Plant modeling and other modeling have played an important role, and OSG has played a good role in the design of roaming system, including loading method based on OSG model.The realization of sky dome scene, the simulation of rain and snow weather based on OSG particle system, the generation of fog effect, etc., make the virtual campus roaming system have better immersive feeling.The principle of OSG scene roaming is analyzed in detail, and the man-machine interactive roaming methods such as scene roaming and path roaming are realized. At the same time, when the collision detection algorithm is studied, the solution introduced in this paper is adopted, and the new algorithm is adopted in the system.Scene roaming becomes more smooth, real. 5) in the end, this paper makes a simple display of the virtual campus roaming system of Kunming University of Technology. The whole system runs smoothly, the display screen is clear and soft, and the purpose of virtual campus roaming development is achieved.
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.9

【参考文献】

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本文编号:1730999

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