兵俑模型处理和多兵俑交互技术研究与应用

摘要

兵马俑的数字化秉承传统文化保护工作，先进的科技推动着兵马俑数字化的进行。传统兵马俑数字化展示多为静态的图像、模型，其沉浸和互动效果不足。本文利用现有扫描数据，把数据简化、地图表示、路径搜索、运动控制、动画混合和碰撞检测等方法应用于兵马俑展示中，提升兵马俑动态展示效果。研究工作对于降低文化宣传成本，提高宣传效率有重要意义和作用。本文主要工作包括:
　　(1)使用地图表示技术，将三维模型地图表示为可供搜索的图。使用分层搜索技术，在图中搜寻通往目标地点的路径。该技术使用了Dijkstra和A*算法，分别将二者应用于粗、细粒度图搜索，搜索得到的子路径经过拼接后，可得到一条完整的路径。该方法相比于只使用一种搜索算法效率高，且搜索时间短。
　　(2)处理拼接后的兵俑模型，得到完整且简化的兵俑模型。利用动作分割和动画混合技术，为模型赋予动作;使用碰撞检测技术检测模型碰撞，然后做出相应的响应。然后还添加了群组行为和复合模型，让整个交互过程变得更有趣味性。
　　(3)设计完成了多兵俑交互原型系统。将上述方法应用于兵俑碎片数据，得到结构完好的兵俑模型。该模型用于多兵俑交互原型系统中。系统不仅可以实现兵马俑军队行军操作，还可以支持用户对单个模型操控，交互性良好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文研究内容和创新点

1．4 论文章节安排

第二章 兵俑模型处理流程及相关技术

2．1 引言

2．2 网格简化技术

2．3 兵俑模型处理流程

2．3．1 数据获取

2．3．2 碎片数据处理

2．3．3 模型处理

2．4 本章小结

3．1 引言

3．2 地图表示方法

3．3 路径搜索

3．3．1 A*算法

3．3．2 Dijkstra算法

3．2．3 分层搜索

3．4 本章小结

第四章 多个体交互技术

4．1 引言

4．2 碰撞检测与响应

4．2．1 碰撞检测

4．2．2 碰撞响应

4．3 多个体交互

4．3．1 运动对象

4．3．2 运动控制

4．3．3 动画制作

4．3．4 动画混合

4．3．5 群组行为

4．4 复合物体交互

4．5 本章小结

第五章 多兵俑交互系统设计与实现

5．1 开发环境

5．2 功能模块

5．3 系统流程图

5．4 系统展示

5．5 本章小结

总结与展望

参考文献

作者简介

致谢