基于虛擬現實技術的應急演練系統(tǒng)設計與開發(fā).pdf

1、隨著工業(yè)化社會的發(fā)展，針對緊急事件發(fā)生的培訓系統(tǒng)應急演練的需求日趨緊迫。但是目前應急演練系統(tǒng)并未普及，主要面臨兩個關鍵問題：一方面受虛擬現實技術制約，在大規(guī)模三維模型的快速繪制算法上始終無法保證效率，極大的增加了系統(tǒng)的使用成本；另一方面當前的應急演練系統(tǒng)在業(yè)務邏輯表現上還不夠具體，用戶無法通過復雜的操作流程來進行演練系統(tǒng)的培訓，大幅度增加了演練的學習成本，導致應用場景十分有限。本文針對這兩個問題進行了研究。
　　首先，針對大規(guī)模三

2、維場景的實時繪制問題，研究了基于可見性算法和背向面剔除算法的時空相關性背向面剔除優(yōu)化算法，并研究了基于視域體剔除算法的啟發(fā)優(yōu)化視域體剔除算法。在背向面剔除算法原理基礎上。通過將三維模型數據分割為簇，再將每簇數據分為正向區(qū)及背向區(qū)，之后根據各區(qū)繼續(xù)細分為查詢核來組成遍歷空間樹結構來簡化查詢過程。通過研究啟發(fā)優(yōu)化策略中的平面性算法和掩碼算法設計了啟發(fā)優(yōu)化視域體剔除算法。
　　其次，針對大規(guī)模三維模型在繪制過程中因位置重疊產生的互相遮擋

3、狀況，研究了基于遮擋剔除算法的k-d樹遮擋查詢優(yōu)化算法。通過k-d樹優(yōu)先遍歷算法和時空相關性相結合對遮擋查詢算法進行優(yōu)化。節(jié)點到視點的距離越小，優(yōu)先級越高；一個物體可見時，原算法假設它在下一幀可見，可以進一步利用時空相關性而假設其在今后若干幀都可見，這樣可以進一步減少遮擋查詢的次數。
　　最后，設計了適用于復雜業(yè)務邏輯的應急演練系統(tǒng)框架，并實現了基于觀察者模式且滿足系統(tǒng)獨特要求的消息收發(fā)機制。依據抽象出的復雜事物模型設計了系統(tǒng)的整