虚拟现实在铁路工程地质中的应用探索与研究

摘要

虚拟现实技术是当前信息领域中的一个重要的分支，它借助计算机构建出一个较为真实的虚拟环境，使用户沉浸在虚拟环境中，同时通过一定的交互设备，用户可以直接和虚拟环境进行交互。虚拟现实在沉浸感、交互性与实时性综合效果方面的优势是传统平面效果图与动画技术无法比拟的。目前，虚拟现实技术以其特有的优势被广泛地应用于军事、科学计算可视化、教育与培训、设计与规划、虚拟测试、虚拟游览、购物、交互式娱乐、工程技术、科技探索、地理信息系统等多方面领域。本文主要对虚拟现实在铁路工程地质中的应用进行了探索与研究。 本文首先简要介绍了虚拟现实的基本概念、特征以及技术构成，同时讨论了国内外虚拟现实技术的研究状况，并对基于几何建模的虚拟漫游技术进行了相关说明；接着分析了三维虚拟场景构建的原理和方法；最后介绍了在VisualStudio．NET框架和Qt的开发环境中实现工程地质虚拟场景的思想和方法，并实现了部分虚拟功能。 在虚拟功能的实现上，本文主要对地质剖面的虚拟实现、鼠标跟踪球算法的实现、多边形反裁剪算法的实现进行了探讨，同时通过一个试验实例对虚拟漫游技术进行了初步研究并实现了简单的漫游功能。

目录

文摘

英文文摘

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第1章引言

1.1本文研究的背景及目的

1.2虚拟现实技术的研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.2.3虚拟现实技术在铁路工程地质中的应用

1.3本文研究的主要内容及意义

1.3.1本文研究的主要内容

1.3.2论文研究的意义

第2章虚拟现实技术(VR)概述

2.1 VR的概念与特征

2.1.1 VR基本概念

2.1.2 VR技术的特征

2.2 VR系统的技术构成

2.3虚拟漫游技术

2.3.1虚拟漫游技术的概念

2.3.2虚拟漫游与三维动画的区别

2.3.3基于几何建模的虚拟漫游技术

第3章三维虚拟场景的构建

3.1三维虚拟场景生成的基本理论

3.1.1三维观察概述

3.1.2模型变换原理

3.1.3几何变换

3.1.4投影变换

3.1.5视口变换

3.1.6坐标系统

3.2三维虚拟场景生成的层次结构与场景图

3.2.1三维虚拟场景的层次结构

3.2.2场景图

第4章工程地质虚拟场景的实现

4.1工程地质虚拟场景的构建

4.1.1构建基于剖面的三维地质模型的基本思想与实现

4.1.2地质剖面的虚拟场景实现

4.2部分虚拟功能的算法研究与实现

4.2.1鼠标跟踪球算法的实现

4.2.2多边形反裁剪算法的研究与实现

4.2.3虚拟漫游的初步研究与实现

4.3工程地质虚拟场景实现的技术路线

4.4基础类和工具类的设计与实现

4.4.1基础类的实现

4.4.2工具类的实现

结论

致谢

参考文献