汽車駕駛模擬器視景中的多邊形網(wǎng)格實(shí)時(shí)重建技術(shù)研究.pdf

1、虛擬環(huán)境是一種先進(jìn)的人機(jī)界面，能同時(shí)提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀、自然的手段，與計(jì)算機(jī)中的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，從而生成一種具有真實(shí)世界效果的計(jì)算機(jī)環(huán)境。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也必將越來越廣泛。在生成真實(shí)感圖形的同時(shí)，也需要虛擬環(huán)境具有良好的實(shí)時(shí)性。 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的汽車駕駛模擬器要求具有良好的人機(jī)界面，同時(shí)要滿足虛擬環(huán)境沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和構(gòu)想(Imagin

2、ation)的特征要求，所以，在開發(fā)汽車駕駛模擬器的過程中，視景系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)尤其重要。 駕駛模擬器視景中，景物幾何模型的表面通常由三角形網(wǎng)格構(gòu)成，含有大量三角形面片，例如建筑群落、起伏的地形等。如果計(jì)算機(jī)的處理速度不夠快，組成景物的大量多邊形便成為瓶頸，往往導(dǎo)致視景系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性達(dá)不到要求，出現(xiàn)失幀，使得視景運(yùn)行不流暢，嚴(yán)重影響駕駛模擬的效果。 因此，交互式駕駛模擬器視景繪制的實(shí)時(shí)性要求已成為駕駛模擬器開發(fā)中亟待解決的

3、瓶頸問題。 本文討論了與汽車駕駛模擬器相關(guān)項(xiàng)目的研究背景、視景系統(tǒng)開發(fā)有關(guān)的多邊形網(wǎng)格建模原理、地形建模原理、以細(xì)節(jié)層次(LOD)技術(shù)為代表的多邊形網(wǎng)格實(shí)時(shí)重建技術(shù)，并提出了一種在汽車駕駛模擬器視景系統(tǒng)中應(yīng)用的景物優(yōu)化方法。該方法根據(jù)細(xì)節(jié)層次技術(shù)的原理實(shí)時(shí)簡化或復(fù)雜化景物的多邊形網(wǎng)格，并將景物合理分類，對(duì)不同類型的景物相應(yīng)采取了不同的優(yōu)化策略，取得較好的效果，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，為類似視景系統(tǒng)的開發(fā)工作提供了有價(jià)值的參考。

4、 探討了在VirtoolsDev開發(fā)環(huán)境中應(yīng)用基于漸進(jìn)網(wǎng)格算法的實(shí)時(shí)連續(xù)LOD技術(shù)來解決這一問題的方法和策略，并利用開發(fā)平臺(tái)軟件包VirtoolsDev的SDK，開發(fā)出了一種基于視距的LOD行為模塊型控件，作為對(duì)VirtoolsDev集成的幾種LOD技術(shù)的有力補(bǔ)充。 構(gòu)建了基于賽車游戲用駕駛硬件系統(tǒng)的虛擬汽車駕駛模擬器，為在家庭中的普及應(yīng)用汽車駕駛模擬系統(tǒng)提供了一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、便攜的解決方案。在作者規(guī)劃的運(yùn)行環(huán)境中，LOD功能開