基于三維引擎的吊裝仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、三維圖形技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)、實(shí)時(shí)仿真以及交互式三維設(shè)計(jì)等許多重要應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。由于三維圖形技術(shù)涉及到許多算法和專業(yè)知識，要快速地開發(fā)三維應(yīng)用程序有一定困難，因此對三維引擎(三維應(yīng)用程序核心)的研究有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 三維引擎封裝了底層操作，為程序開發(fā)人員提供一個(gè)簡單易用的程序框架，減輕程序開發(fā)人員編程的負(fù)擔(dān)，提高應(yīng)用程序開發(fā)的效率。本文通過一個(gè)三維引擎SR(SmartRenderer)的具體實(shí)現(xiàn)，研究了三維引擎設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵技

2、術(shù)，著重研究了架構(gòu)設(shè)計(jì)、場景組織和碰撞檢測技術(shù)。 架構(gòu)設(shè)計(jì)是三維引擎的核心研究內(nèi)容之一，本文設(shè)計(jì)了三維引擎SR的系統(tǒng)架構(gòu)，并闡述了三維引擎SR核心對象之間的相互關(guān)系。 場景組織是三維引擎的靈魂，它的好壞直接影響到最終的渲染和碰撞檢測效率。本文深入研究了三維引擎SR所采用的場景組織方法——場景樹，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了場景組織的核心類。 碰撞檢測技術(shù)是三維引擎的另一核心技術(shù)。本文在深入研究傳統(tǒng)廣義/狹義二階段碰撞檢

3、測算法的基礎(chǔ)上，采用對包圍體對穿透率進(jìn)行排序的策略，改進(jìn)了傳統(tǒng)廣義/狹義二階段碰撞檢測算法，并將該算法應(yīng)用到三維引擎SR中，實(shí)現(xiàn)了三維引擎SR的碰撞檢測功能。 在深入地探討了場景樹的組織方法和碰撞檢測方法后，在Visual C++Net開發(fā)平臺下，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于OpenGL的三維引擎SR。該引擎為應(yīng)用層的客戶程序員提供了一個(gè)簡單易用的接口，能夠方便地建立三維模型、控制仿真動畫并能進(jìn)行碰撞檢測及最小凈距的計(jì)算。 最后將上述