基于OpenGL的三維場(chǎng)景再現(xiàn)研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、分布視算、分布式仿真技術(shù)和網(wǎng)路三維游戲的發(fā)展，以協(xié)同或?qū)狗绞酵瓿煞植冀换ト蝿?wù)導(dǎo)致了對(duì)三維視景的需要，同時(shí)也對(duì)虛擬場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染提出了更高的要求。 本課題針對(duì)三維場(chǎng)景建模技術(shù)及真實(shí)感的渲染及實(shí)時(shí)性的要求作了一些探索，在建模方面：運(yùn)用基于OpenGL 的圖形建模技術(shù)，采用CSG（構(gòu)造實(shí)體幾何，constructive solidgeometry）完成三維物體的實(shí)體模型構(gòu)造，在基于對(duì)數(shù)據(jù)完備性、數(shù)據(jù)冗余性、操作高效性、

2、以及可擴(kuò)充性方面的考慮，采用了一種優(yōu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的整體性能。 虛擬場(chǎng)景中，地形的構(gòu)造相當(dāng)重要，本系統(tǒng)采用細(xì)節(jié)層次（LOD）技術(shù)來構(gòu)造三維地形。 此技術(shù)通過將建立若干精度不同的模型，在繪制時(shí)，根據(jù)離視點(diǎn)距離判斷采用何種模型，當(dāng)?shù)孛骐x視點(diǎn)比較遠(yuǎn)，就可以采用精度較粗的LOD 模型，反之則采用精度較細(xì)的模型。這樣便提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性。而在天空建模方面，則采用了兩種技術(shù)：基于圖像的建模方法和基于幾何網(wǎng)格頂點(diǎn)著色

3、的建模方法。通常采用：立方體盒子法與球形法，由于這兩種方法都有自身的缺點(diǎn)，本課題提出了相應(yīng)的解決方法以避免出現(xiàn)的異常。由于樹木形狀的不規(guī)則性，很難像一般建筑物那樣用長方形、圓柱等幾何體來表示，本課題從視覺角度考慮，利用兩個(gè)垂直交叉的多邊形來代替視點(diǎn)計(jì)算，彌補(bǔ)了單張固定照片的缺陷，也降低了因圖像旋轉(zhuǎn)而需要的計(jì)算量。其他的建筑物，視情況不同，如需要整體性觀察的物體，則采用相對(duì)簡單的建模方法，本課題對(duì)于需要內(nèi)部漫游的建筑物的建模還需要繼續(xù)探索