復雜虛擬場景的建模及模型簡化方法研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術在遠程教育、虛擬購物、電力系統(tǒng)、飛行仿真、數(shù)字化地球和游戲娛樂等領域都有廣泛的應用。這些應用不僅要生成高度真實的復雜虛擬環(huán)境，而且用戶要和虛擬環(huán)境進行互動，增強交互性和沉浸感。隨著虛擬現(xiàn)實技術的應用深入，人們對復雜虛擬場景的真實感要求越來越高。本文主要圍繞復雜虛擬場景的仿真建模技術、圖形加速繪制技術和三角網格模型簡化算法進行了相應的闡述和研究。 首先，闡述了虛擬復雜場景的一般建模方法，隨后針對某虛擬復雜場景所具有的復

2、雜工程系統(tǒng)的特點，提出了一種復雜工程的建模仿真方法。該方法根據面向人員以及所用方法論的差異，將復雜工程的建模分為兩個階段，在第一個階段中采用層次化的任務建模方法，面向實際工程人員，第二個階段中采用模塊化的實體行為建模，面向仿真技術人員。通過對仿真建模任務的區(qū)分，由各自擅長的人員完成，通過層次化任務建模和模塊化實體建模方法的采用，降低復雜工程仿真建模的復雜程度。 其次，對常見的一些復雜虛擬場景的圖形加速繪制技術，如可見性剪裁、圖形

3、預處理、基于圖像的加速技術、層次細節(jié)技術、多分辨率建模技術和存儲優(yōu)化技術等進行了闡述。然后，結合了頂點刪除和邊折疊兩種方法，提出了一種基于二次誤差測度和頂點分類的半邊折疊算法。該算法首先判定模型中的特征邊，然后對頂點進行分類，最后根據二次誤差測度和頂點的類型來控制頂點的半邊折疊操作。實驗結果證明該算法具有簡單、速度較快，模型特征保持較好的特點。 最后，在某大型激光設備場景仿真系統(tǒng)中應用復雜工程系統(tǒng)層次化和模塊化建模技術，減少了建