三维虚拟场景中三维虚拟仪表程序设计毕业论文.doc

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1、三维虚拟场景中三维虚拟仪表程序设计毕业论文目录摘要IVAbstractV第1章绪论11.1什么是三维虚拟仿真11.2三维虚拟仿真应用行业11.3三维虚拟仿真技术国内外研究现状21.3.1美国研究现状21.3.2日本的研究状况31.3.3我国三维虚拟仿真技术的研究现状41.4三维虚拟仿真技术对仪表的仿真41.5三维虚拟仿真技术与三维虚拟仪表51.6论文章节安排5第2章三维虚拟仪表的相关知识62.1三维虚拟仪表的发展史62.2常见三维虚拟仪表开发系统62.3本文所采用的语言和工具62.3.1常用开发虚拟仪表的语言和工具62.3.2

2、本文选择的语言和工具62.4基于OpenSceneGraph程序开发背景和环境介绍72.4.1基于OpenSceneGraph程序开发背景72.4.2开发工具VS200892.4.3C++语言简介92.4.4开发环境的配置102.5本章小结13第3章需求分析153.1三维虚拟仪表分析153.1.1一般仪表类型153.1.2一般仪表的构件和功能153.1.3三维虚拟仪表的分析设计153.2三维虚拟仪表的三维模型153.3语言和工具要求16第4章概要设计174.1三维虚拟仪表的组成174.2背景模板174.3刻度表174.4坐标系

3、184.5总结18第5章详细设计195.1osg如何绘制基本几何图元195.1.1构建几何图元框架和颜色设置195.1.2设置图元纹理235.2三维虚拟仪表的绘制275.2.1三维虚拟仪表背景模板的绘制275.2.2三维虚拟仪表刻度表的绘制325.2.3坐标系的绘制385.2.4文字和数字标签的绘制395.3三维虚拟仪表功能实现445.3.1刻度表指针转动功能实现445.3.2坐标系曲线图绘制功能实现445.3.3数据数字显示功能的实现455.4本章小结45结论46致谢47参考文献48第1章绪论1.1什么是三维虚拟仿真三维虚拟

4、仿真技术是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技手段生成逼真的视、听一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备（鼠标、方向盘等外部配件）以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。主要优势表现为：不受场地限制；表现效果更为优美、逼真，具有很强的交互性，走进三维虚拟仿真中的虚拟环境，恰如身临其境。1.2三维虚拟仿真应用行业三维虚拟仿真技术主要可应用的行业有：（1）建筑：城市规划、道路桥梁建设、场馆展示等随着计算机图形技术的不断发展，

5、人们在不断地尝试和找寻各种适合建筑业的三维图形技术，正因为它比平面图更直观，在很多场合更能说明问题，比如建筑、文化设施的合理性，以及各种周边综合环境的考虑等方面都比平面数据更有说服力。在目前通用的三维技术中，三维虚拟仿真无疑又是一个极具优势的应用技术，在规划应用中已成为规划师的理想选择。 传统的三维动画技术对于实际的规划而言并不是很理想，如规划师想换个视觉角度或者换个高度来观察具体的规划成果，动画就不能满足这个简单的要求。三维仿真技术却可以让我们能随意在三维的数字化城市里沿着街道行走，在观察两边建筑的同时，随意停留下来对重点规

6、划地段进行各种规划方案的探讨,我们可以实时地可交互地从各种视角，从各种高度来观察这一新古典主义风格的建筑，以及他同周边环境的关系。其次，我们所关心的问题是，我们对重点建筑的立面改造或一些新建筑的装修，行道树种的种植或选择，街灯的样式选择，绿地文化景观的设计和布置等都可以实时地交互进行，更改和替换的过程与结果展示时间是分钟级的而不是天或几天的概念，也许这是建筑规划师们的梦寐以求的，如右图就是同一建筑物的两种方案，我们可以随意切换，来比较各自的效果，然后选择最佳的设计方案，这也是三维仿真技术优势的重要体现。最后，还有一点也是很重要

7、的，就是三维数据库的概念，传统的三维效果图对于一个城市的整体规划来说过于局限，简单的对于一个街区来说，一个大城市，一条街少则几公里，大则十几公里，那么沿街将会有多少建筑物？成百上千，靠一张张的效果图显然是不行的，我们无法把握街区的总体效果，更谈不上管理了。传统的三维动画的制作，也是无法胜任这种大数据量的制作任务的。而三维仿真技术却能够支撑这种大数据量的三维图形数据库，管理好相应的项目，协调图形数据同图形可视化硬件之间的关系，使系统能保证在数据量不断扩展的情况下不会产生系统性能的下降，满足我们现时的各种规划要求。（1）房产：小区

8、环境展示、虚拟样板房、地板瓷砖涂料效果虚拟等作为一家专业的模型设计公司，在经历了多年的房产交易会后感觉到现有的房产模型制作软硬件档次不高、缺乏亮点，千篇一律，从模型上根本无法将精品楼盘和变通楼盘很好的区分开，使客户在选房看房时多少有点疑虑。房产模型品质的高低直接影响潜在客