結(jié)合前端流程化的三維城區(qū)日夜光照模擬系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，人們不但要求場(chǎng)景中每一種物體具有真實(shí)的外觀以及物理特性，同時(shí)還要有真實(shí)的光影變幻效果。因此在虛擬現(xiàn)實(shí)中提供對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中日夜變化的模擬成為了真實(shí)感繪制中重要的一環(huán)。日夜變化涉及的面很廣，日與夜都有各自不同的特性，如何能夠模擬日與夜及其之間真實(shí)的過渡是真實(shí)感繪制中所必須面對(duì)的一個(gè)問題。
　　基于虛擬現(xiàn)實(shí)的特征，用戶除了對(duì)真實(shí)感有很高的追求，其對(duì)交互的友好性也有著極高的追求。對(duì)于傳統(tǒng)的一般軟件，其交互界面普遍采用后臺(tái)開

2、發(fā)模式進(jìn)行研發(fā)，開發(fā)周期長(zhǎng)且可定制性差，開發(fā)出能夠滿足用戶需求的界面往往需要耗費(fèi)大量的精力。因此，如何改進(jìn)一般軟件中的界面開發(fā)模式，加快其開發(fā)效率，提高其可定制性成為了一個(gè)重要的研究課題。
　　本文針對(duì)以上問題，對(duì)城市三維場(chǎng)景中的日夜光照變化效果進(jìn)行了一系列研究，主要針對(duì)如何能實(shí)時(shí)模擬真實(shí)的光照環(huán)境，體現(xiàn)物體細(xì)節(jié)與質(zhì)感進(jìn)行了分析。首先，結(jié)合對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的觀察與已有的物理模型給出了一套日夜變化的天空光照影響因子模型。接著設(shè)計(jì)了一套完整

3、的時(shí)間系統(tǒng)通過對(duì)模型中參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整來表現(xiàn)日夜的平滑過渡。進(jìn)而為了更真實(shí)的表現(xiàn)城市三維場(chǎng)景中日夜變化時(shí)的整體效果，集成使用了延遲渲染，屏幕空間定向遮蔽，高動(dòng)態(tài)范圍等多項(xiàng)算法對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行了模擬。最后提出了對(duì)現(xiàn)有的單套白天紋理，通過模式匹配自動(dòng)尋找可能的夜晚光源區(qū)域，并自動(dòng)生成多套夜晚紋理的技術(shù)。
　　在系統(tǒng)集成方面，為了改進(jìn)一般軟件中低效的界面開發(fā)模式，創(chuàng)新性的提出了將前端技術(shù)引入一般軟件研發(fā)中，將其作為界面開發(fā)主要方式的方案，并對(duì)前

4、端流程化進(jìn)行了具體構(gòu)建與實(shí)際應(yīng)用。首先，提出了針對(duì)不同規(guī)模項(xiàng)目的兩套前端流程化解決思路，其中對(duì)小型項(xiàng)目采用結(jié)合扁平化設(shè)計(jì)風(fēng)格的以事件響應(yīng)為核心的解決方案，對(duì)大型項(xiàng)目采用結(jié)合原質(zhì)化設(shè)計(jì)風(fēng)格的以MV*為核心的解決方案。接著在風(fēng)格設(shè)計(jì)，依賴確定，實(shí)時(shí)調(diào)試等多個(gè)方面對(duì)這兩套方案進(jìn)行了自主實(shí)現(xiàn)。最后將這兩套方案運(yùn)用于實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中并進(jìn)行了分析與總結(jié)。
　　根據(jù)以上所述，本文實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市三維場(chǎng)景中的日夜光照變化效果的實(shí)時(shí)模擬，在實(shí)際呈現(xiàn)中大大