三維地形上形體運動路徑定義與運動顯示方法研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，特別是計算機動畫的迅速普及，虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域除了對傳統(tǒng)的靜態(tài)表現(xiàn)技術(shù)繼續(xù)關(guān)注之外，同時不斷尋求一種直觀的、生動的運動顯示手段來表現(xiàn)和模擬真實的運動環(huán)境，于是與計算機動畫相關(guān)的動態(tài)表現(xiàn)技術(shù)應(yīng)運而生，三維地形上形體的運動顯示技術(shù)就是其中的一項重要研究內(nèi)容。 同三維地形顯示的空間運動仿真相比，物體在地表上的運動仿真不僅要解決物體如何隨著地表的自然起伏特征發(fā)生位置上的連續(xù)變化問題；還需要解決物體由于受到自身重

2、力的作用，將隨著所接觸的地形局部特征做出相應(yīng)運動姿態(tài)上的改變問題。這兩個問題可概括為物體在三維地形上運動的位置和朝向匹配問題。 三維運動路徑是實現(xiàn)三維地形上形體運動的位置和姿態(tài)匹配的重要輸入，本文從定義方法和表達方式兩方面對三維運動路徑的定義進行了分析并針對路徑輸入不夠直觀，常用的曲線表達方式可能帶來的安全隱患等方面的不足，給出了Java3D中實現(xiàn)三維運動路徑的具體解決方法。地形匹配問題是實現(xiàn)姿態(tài)匹配的關(guān)鍵，解決地形匹配問題的難

3、點是如何快速、準確地求解出地形運載實體與地表的接觸點，求解的難易程度要受到地表繪制算法中建立的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的影響。目前，地形匹配問題的實現(xiàn)方法都是針對地形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出的，這種緊密的依賴關(guān)系，存在著很多的弊端，本文針對地形匹配方法和地表繪制算法在結(jié)合方面的不足，給出了具體的解決方案。除了對關(guān)鍵技術(shù)給出了具體解決方案之外，本文還在對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域進行分析和比較的基礎(chǔ)上，完成了三維地形的可視化生成，Java3D中復(fù)雜模型的建立，形體在三維地形上