基于桌面系统的虚拟校园研究与实现
摘要
自20世纪90年代以来，虚拟现实技术一直是信息领域的热点方向，虚拟漫游系统是虚拟现实技术的综合应用，具有广阔的发展前景，但长期以来只能运行在昂贵的图形工作站上，难以推广应用。本课题以哈尔滨工程大学虚拟校园的建设为例，在普通微机上研究和实现基于桌面的虚拟校园漫游系统。具体完成工作如下：
1．回顾了虚拟现实的含义、特征和国内外研究状况，分析了当前虚拟现实漫游系统存在的问题，提出了本课题需要解决的技术问题和主要进行的工作。
2．提出了基于桌面系统的虚拟校园的总体设计方案、框架结构以及软、硬件平台，对系统的各个部分以及功能和流程进行了详细论证。
3．给出了场景模型子系统的构成以及构建的原则，研究了在构建系统中采用的几种优化方法和各种不同场景对象的构建侧重点。重点给出了动态场景、纹理贴图及环境纹理的制作及优化方法。
4．首先论述了漫游引擎子系统的功能及要求，然后对漫游引擎的框架及实现算法进行了分析，最后得出了实时显示的几种优化算法以及实时漫游交互控制的实现算法。分析实时显示的工作原理和流程，提出了几种显示优化算法。
5．最后，根据以上改进技术和基于桌面系统的总体结构设计方案，实现一套桌面式虚拟校园系统。
Since 1990s, virtual reality technique has been one of the fashionable research field in computer science. Virtual walkthrough system is the main technique in virtual reality and it has a promising future. But the problem is virtual reality can only be worked on expensive graphics workstation and need a long time, namely, it is difficulty to be widely applied. The thesis focuses on the study and implement of virtual roaming system based on desk system by using the example of Harbin Engineering University on microcomputer. The main works are as followed:
1. Review the meaning, characteristics, present researches of virtual reality. In addition, analyze the existing problems of virtual reality in real-time roaming system. Finally, give the methods to solve those problems.
2. Put forward the virtual system structure, frame and its platform of software and hardware. In addition, describe the functions and algorithms of every parts in the system.
3. Do the research of several optimized methods and each kind of scene object construction in the system used to construct the emphasis point. Produced the dynamic scene and the texture, optimize the environment texture method.
4. Improve the rending and displaying algorithms about virtual roaming system. Add the new technology of virtual reality to rending algorithm in order to enhanced the rending efficiency.
5. Finally, the system of virtual campus based on the desktop system is given.
1．回顾了虚拟现实的含义、特征和国内外研究状况，分析了当前虚拟现实漫游系统存在的问题，提出了本课题需要解决的技术问题和主要进行的工作。
2．提出了基于桌面系统的虚拟校园的总体设计方案、框架结构以及软、硬件平台，对系统的各个部分以及功能和流程进行了详细论证。
3．给出了场景模型子系统的构成以及构建的原则，研究了在构建系统中采用的几种优化方法和各种不同场景对象的构建侧重点。重点给出了动态场景、纹理贴图及环境纹理的制作及优化方法。
4．首先论述了漫游引擎子系统的功能及要求，然后对漫游引擎的框架及实现算法进行了分析，最后得出了实时显示的几种优化算法以及实时漫游交互控制的实现算法。分析实时显示的工作原理和流程，提出了几种显示优化算法。
5．最后，根据以上改进技术和基于桌面系统的总体结构设计方案，实现一套桌面式虚拟校园系统。
Since 1990s, virtual reality technique has been one of the fashionable research field in computer science. Virtual walkthrough system is the main technique in virtual reality and it has a promising future. But the problem is virtual reality can only be worked on expensive graphics workstation and need a long time, namely, it is difficulty to be widely applied. The thesis focuses on the study and implement of virtual roaming system based on desk system by using the example of Harbin Engineering University on microcomputer. The main works are as followed:
1. Review the meaning, characteristics, present researches of virtual reality. In addition, analyze the existing problems of virtual reality in real-time roaming system. Finally, give the methods to solve those problems.
2. Put forward the virtual system structure, frame and its platform of software and hardware. In addition, describe the functions and algorithms of every parts in the system.
3. Do the research of several optimized methods and each kind of scene object construction in the system used to construct the emphasis point. Produced the dynamic scene and the texture, optimize the environment texture method.
4. Improve the rending and displaying algorithms about virtual roaming system. Add the new technology of virtual reality to rending algorithm in order to enhanced the rending efficiency.
5. Finally, the system of virtual campus based on the desktop system is given.
引文
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