virtools中插值算法的研究与应用

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1、Virtools中插值算法的研究与应用：在虚拟现实系统开发中有很多对象是需要通过旋转的方法实现运动的，利用插值算法实现物体的旋转是很常用的方法，该文阐述了旋转算法和双线性插值算法的原理和实现方法。旋转算法是根据三维物体绕三个坐标轴旋转的角度及先后顺序,依据三个运算公式计算得到一个旋转轴和旋转角度,再根据该旋转轴和旋转角度对物体实施旋转。双线性插值算法其速度慢，但得到的图像纹理清晰，能满足大多数程序的要求。这两种方法可以处理不同的旋转物体。文中同时给出了使用Virtools图形开发引擎应用这两种算法来解决钻井模拟仿

2、真系统中的物体旋转的方法。最后可以发现整个系统实现了预想的旋转效果，并且旋转精度也在可控制的范围内，满足了系统真实性的要求。　　关键词：旋转算法；双线性插值算法；virtools；钻井模拟仿真系统　　：TP311：A：1009-3044(2011)10-2276-03　　TheInterpolationAlgorithmanditsApplicationinVirtools　　ANJing-ya,GONGJie　　(SchoolofputerScience,SouthUniversity,Chengdu61050

3、0,China)　　Abstract:TherearemanyobjectsneedtorotateinvirtualrealitySystemdevelopment,theobjectofinterpolationalgorithmisaverymonmethodofrotation.Thispaperdescribestherotationalgorithmandthebilinearinterpolationalgorithmtheoryandimplementation.Thisalgorithmisba

4、sedonthree-dimensionalobjectsrotatingaroundthreeaxesofrotationandtheorder,calculatedthethreeoperationstogetarotationaxisandrotationangle,andthenrotatetheobjectbytherotationaxisandrotationangle.Bilinearinterpolationalgorithmisitssloagetextureandcanmeettherequi

5、rementsofmostprograms.Bothmethodscanhandledifferentrotatingobject.ThepaperalsogivestheapplicationthatusingthetstosolvetherotatingobjectsindrillingsimulationsystemintheVirtoolsgraphicaldevelopmentengine.Finally,theachievedthedesiredeffectofrotationandrotationa

6、ccuracycanbecontrolled,Meetsthesystemrequirementsofauthenticity.　　Key;bilinearinterpolationalgorithm;virtools;drillingsimulationsystem　　目前，随着人们对虚拟现实技术的认可，虚拟现实工具的不断更新，Virtools工具以其方便易用、应用领域广的特点在各个行业中被广泛应用。在使用Virtools工具实现物体运动的过程中，物体的旋转过程是一个非常关键的问题，它的基本任务是通过旋转的方法

7、使物体实现运动的过程。即使已有了大量有价值的研究成果，可随着人们对交互实时性、场景真实性的不断提高，物体旋转技术所面临的问题也日益突出，其中最核心的问题就是如何有效地提高旋转的真实性和实时性。　　1绕坐标轴旋转算法　　在实际应用中，用户很难给出任意的旋转轴，习惯上采用绕坐标轴旋转来实现旋转。此时旋转轴是固定的，旋转轴向量是单位向量，因此完全可以只依据绕3个坐标轴的旋转角度，直接采用下面讨论的3个公式计算出旋转轴和旋转角度，减少编程实现的复杂程度，提高程序的运行速度，同时满足用户的操作习惯。　　设实体绕x轴旋转α角

8、度,再绕y轴旋转β角度,然后绕z轴旋转γ角度,有旋转矩阵Rx,Ry,Rz,则有Rxyz=RzRyRx,计算后得　　(1)　　同理,当实体按不同坐标轴顺序先后旋转时可得Rxyz、Ryzx、Ryxz,Rzyx,Rzxy共六种旋转矩阵.另外,当一个实体绕任意轴旋转时,设旋转轴为A(Ax,Ay,Az),旋转角度是θ,则旋转矩阵为　　(2)　　上式中的C=cosθ;S=sinθ。