基于虚拟现实技术的校园视景仿真系统的研究与应用

摘要

近年来,随着计算机技术及网络技术的飞速发展,数字化潮流已是全球经济发展的必然趋势,数字城市逐渐引起人们的注意。城市仿真技术在数字城市的构造中发挥着重要作用,因此成为当前一个新的研究热点。城市仿真就是将“虚拟现实”技术应用在城市规划、建筑设计等领域:在城市仿真应用中,人们能够在一个虚拟的三维环境中,用动态交互的方式对未来的建筑或城区进行身临其境的各方位的漫游。真正实现足不出户,就可以领略到一个陌生城市的风景。
　　 本论文通过研究虚拟现实视景仿真的关键技术,实现以黑龙江农垦科技职业学院校园为虚拟环境的视景仿真系统。通过实践和测试,本论文所构建的校园仿真系统运行流畅,用户可以实现对校园的虚拟漫游。
　　 本文主要做了以下工作。首先,查阅了大量国内外有关视景仿真的资料和文献,了解虚拟现实和视景仿真技术的相关知识,对虚拟现实和视景仿真的现状及发展趋势进行调研;其次,对黑龙江农垦科技职业学院的视景环境数据进行搜集和整理;然后,从视景漫游的角度出发,通过理论结合实践的方式研究了三维建模技术、模型真实感技术以及模型优化技术等等,这些技术的介绍和分析为虚拟现实仿真系统的实现提供了基础理论保证;最后,为保证虚拟场景的真实性、生动性及其对用户的感染力,对视景仿真中的碰撞检测技术及基于粒子系统的虚拟场景环境特效技术进行研究。
　　 以黑龙江农垦科技职业学院校园为虚拟环境并结合视景仿真的关键技术,开发出可行的视景仿真系统方案:首先确定校园视景平面图;其次研究用虚拟现实建模软件SketchUp、Creator构造一个虚拟场景模型库;然后对虚拟场景模型进行优化;最后结合Vega Prime和VC++对虚拟场景进行漫游和交互控制。