基于脚本的三维场景合成和验证系统

摘要

虚拟现实技术是模拟真实环境，使人有身临其境的感觉。随着技术发展，模拟场景的绘制显示越来越逼真，这对场景文件的要求也越来越高。场景文件中模型更为精细，合成场景的数据模型的种类越来越丰富，将多种精细数据模型合并为场景文件的问题日益凸显。
　　 同时，场景结构的要求也在改变。不同的应用，往往需要不同的场景结构，针对特定应用编写代码，合成和验证场景，效率低下，当场景结构需要改变时，代码也需要相应改变，无法满足场景合成的需求。在同一个应用过程中，需要提供大量的调试测试场景文件。如何快速合成不同结构的场景文件，也是合成场景中的问题。
　　 本文提出了基于脚本的三维场景合成和验证系统的新思路。脚本语言简化了开发、部署、测试和调试的过程，且容易部署，同时兼具简单易学易用的特点，适合于三维场景合成与验证的工作，应用场景改变，只需调整脚本即可，达到快速合成和验证大规模三维场景的目的。
　　 本文设计了一套简单的脚本命令，详细阐述了每条命令的功能和格式定义，并设计了合理的框架结构，允许快速增加脚本命令。在脚本命令的基础之上，实现合成和验证系统。合成系统提出了一个合理的框架结构，满足当前模型数据格式种类繁多的问题，并允许系统拓展对新数据格式的支持。验证系统能够根据不同的应用需求，验证当前输入的场景的合法性，保证应用场景输入的正确性，使应用得以正常运行。
　　 整个系统兼具灵活性与可拓展性，达到快速合成和验证三维场景的目的。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 相关工作

1．2．1 脚本语言概述

1．2．2 模型数据概述

1．3 研究背景

1．4 研究目标

1．5 主要工作

1．6 论文结构

1．7 本章小结

第2章 系统的总体设计

2．1 系统概述

2．2 系统的需求分析

2．2．1 可拓展性

2．2．2 可靠性

2．2．3 易用性

2．3 系统的设计分析

2．3．1 场景模型概述

2．3．2 脚本概述

2．3．3 错误信息输出

2．4 系统的数据流图

2．4．1 合成系统数据流图

2．4．2 验证系统数据流图

2．5 本章小结

第3章 脚本命令设计

3．1 脚本命令设计概述

3．2 基本的脚本命令

3．2．1 定位命令

3．2．2 重命名命令

3．2．3 循环命令

3．2．4 创建空节点命令

3．2．5 创建节点命令

3．2．6 验证命令

3．3 本章小结

第4章 脚本命令实现

4．1 实现概述

4．2 类图框架

4．2．1 命令创建工厂

4．2．2 命令基类

4．2．3 继承命令基类

4．3 算法实现

4．3．1 定位

4．3．2 重命名

4．3．3 循环

4．3．4 创建空节点

4．3．5 创建节点

4．3．6 验证节点

4．4 本章小结

第5章 合成和验证系统的实现

5．1 合成系统实现

5．1．1 功能分析

5．1．2 框架设计

5．1．3 算法实现

5．2 验证系统实现

5．2．1 功能分析

5．2．2 算法实现

5．3 本章小结

第6章 应用实例

6．1 基于虚拟现实平台的自行车漫游系统

6．1．1 项目概述

6．1．2 场景结构

6．1．3 目录结构

6．1．4 运行结果

6．1．5 绘制效果

6．2 多素材场景浏览项目

6．2．1 项目概述

6．2．2 场景结构

6．2．3 目录结构

6．2．4 运行结果

6．2．5 绘制效果

6．3 结果分析

6．4 本章小结

第7章 总结展望

7．1 工作总结

7．2 下一步工作

参考文献

致谢