基于OGRE的虚拟移动电话设计系统的研究

摘要

虚拟制造和虚拟现实的结合与应用从根本上改变了现行的制造模式，对相关行业也产生了巨大影响。移动电话产品设计是一个非常繁复的过程，要经历许多不同的设计方向，因此迫切需要对移动电话设计进行数字化仿真，弥补移动电话设计过程中对产品分析不足的缺陷，更重要的是要设计出完全符合用户需求的产品。针对以上情况，本文开发了基于OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine，即面向对象的图形渲染引擎)的虚拟移动电话设计系统。 本文主要研究工作集中以下几点： (1)系统地研究了虚拟制造涉及的关键技术，包括建模技术，仿真技术，以及虚拟现实技术；使用3DSMAX三维建模平台，完成移动电话模型设计，并对模型进行优化，将模型三角形面数降低到最低以满足视景仿真系统的真实感要求。 (2)深入研究了基于OGRE的虚拟现实视景仿真系统的架构，以及在．Windows平台下，如何运用Visual.Net2003进行OGRE二次开发；详细设计与实现本系统模型主体部分四大功能模块，包括虚拟设计、虚拟漫游、虚拟组装和交互反馈模块；并在虚拟场景中完成移动电话模型的碰撞检测实验和材质渲染处理，增强了虚拟场景真实感；基本达到设计虚拟移动电话的要求，包括可根据用户需求在虚拟场景中选择移动电话款式、改变移动电话颜色和形状等基本功能。 (3)对图像检索中相关反馈技术进行深入研究。在图像的多特征子空间下，采用基于支持向量机相关反馈的图像检索方法，构建了基于图像检索技术的虚拟移动电话辅助设计子系统模型。该子系统可根据用户需求，在移动电话图片数据库中，对移动电话整机和零部件图片进行快速可视的反馈查询；最后，把该子系统应用到虚拟移动电话系统主体部分的交互反馈模块中，有效地提高了移动电话设计效率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文研究背景、目的和意义

1.1.1论文研究背景

1.1.2论文研究的目的和意义

1.2虚拟制造与虚拟现实研究现状概述

1.2.1虚拟制造与虚拟现实研究国外研究现状

1.2.1虚拟制造与虚拟现实研究国内研究现状

1.3论文研究内容及组织结构

第二章虚拟制造与虚拟现实

2.1虚拟制造(VM)的概述

2.1.1虚拟制造(VM)的定义

2.1.2虚拟制造(VM)的特点

2.1.3虚拟制造的分类

2.2虚拟制造的关键技术

2.2.1建模技术

2.2.2可视化仿真技术

2.3虚拟现实技术与系统

2.3.1计算机仿真与虚拟现实

2.3.2虚拟现实视景仿真技术

2.4基于OGRE的虚拟移动电话设计系统

2.5小结

第三章基于OGRE的虚拟现实视景仿真技术

3.1 OGRE概述

3.1.1 OGRE场景结构体系

3.1.2摄像机

3.1.3 Mesh网格模型对象

3.2 OGRE视景仿真系统关键技术的研究

3.2.1光照处理技术

3.2.2材质处理技术

3.2.3纹理映射技术

3.3 WINDOWS平台下OGRE开发

3.3.1 OGRE二次开发

3.3.2 OGRE程序实际创建步骤

3.3.3支撑环境及OGRE运行过程

3.4小结

第四章基于OGRE的虚拟移动电话设计系统的实现

4.1虚拟移动电话设计系统

4.1.1总体系统框架和设计流程

4.1.2任务分配

4.2虚拟移动电话设计系统主体的实现

4.2.1视景仿真系统总结构

4.2.2虚拟移动电话设计系统主体部分在OGRE中的实现

4.2.3虚拟设计模块

4.2.4虚拟组装模块

4.2.5虚拟漫游模块

4.2.6交互反馈模块

4.3系统主体部分实现效果展示

4.4小结

第五章基于图像检索技术的虚拟移动电话辅助设计子系统

5.1基于内容的图像检索系统

5.1.1基于内容的图像检索技术发展历程

5.1.2基于内容的图像检索系统(CBIR)基本框图

5.1.3 CBIR的关键技术

5.2随机多特征子空间下的基于SVM相关反馈算法

5.2.1基于支持向量机(SVM)的相关反馈方法

5.2.2随机多特征子空间下的SVM相关反馈算法

5.3辅助设计子系统的实现

5.3.1辅助设计子系统基本框架

5.3.2辅助设计子系统的基本功能

5.4虚拟移动电话设计系统展示

5.5小结

第六章总结与展望

6.1论文工作总结

6.2进一步的研究工作

参考文献

致谢

攻读学位期间参与的科研项目、攻读硕士学位期间发表和录用的论文