文化主題園區(qū)虛擬場(chǎng)景構(gòu)建與交互技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)軟硬件快速的發(fā)展，當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)出了前所未有的活力，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)仿真、室內(nèi)設(shè)計(jì)、軍事航天、應(yīng)急推演、電影娛樂等諸多方面。作為四大文明古國(guó)之一，我國(guó)有著五千多年?duì)N爛的歷史，對(duì)優(yōu)秀民族文化的傳承與發(fā)揚(yáng)，是我國(guó)人民亙古不變的主題。本課題以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式表現(xiàn)中華民族文化為應(yīng)用背景，開發(fā)了一套中華文化主題三維虛擬園區(qū)軟件。通過對(duì)當(dāng)前三維虛擬場(chǎng)景構(gòu)建與優(yōu)化技術(shù)、體感交互控制技術(shù)的研究與創(chuàng)新，為軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中遇

2、到的問題提出了完整、有效的解決方案。主要細(xì)節(jié)工作如下：
　　(1)設(shè)計(jì)了四個(gè)子園區(qū)分別從文化、歷史、音樂、元素四個(gè)方面對(duì)中華傳統(tǒng)文化進(jìn)行了多元化表現(xiàn)。通過3ds Max建模軟件完成了各個(gè)子園區(qū)的三維模型構(gòu)建；在保證模型逼真度情況下，綜合運(yùn)用了廣告板、烘焙等技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化；將構(gòu)建完成的三維虛擬場(chǎng)景導(dǎo)入U(xiǎn)nity3d三維引擎中實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)；通過視點(diǎn)LOD技術(shù)對(duì)模型細(xì)節(jié)表達(dá)進(jìn)行了處理；由精簡(jiǎn)網(wǎng)格代替復(fù)雜模型，完成了模型的碰撞檢測(cè)

3、優(yōu)化。
　　(2)對(duì)當(dāng)前人體骨骼節(jié)點(diǎn)濾波算法和人體動(dòng)作識(shí)別算法進(jìn)行了深入研究。在參閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)了EWMA濾波算法，完成了對(duì)KinectV2傳感器提供的人體骨骼節(jié)點(diǎn)的預(yù)處理，使節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)更加可靠、穩(wěn)定；構(gòu)建了自定義的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)定了模型的初始參數(shù)并完成了模型的樣本集的訓(xùn)練，為后期軟件的體感交互開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
　　(3)完成了中華文化主題園三維虛擬園區(qū)軟件核心功能和輔助功能的開發(fā)工作。實(shí)現(xiàn)了用于圖