基于虚拟现实的漫游系统关键技术的研究

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1、分类号：——UDC：密级：编号：工学硕士学位论文基于虚拟现实的漫游系统关键技术的研究硕士研究生：指导教师：学位级别：所学专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：马利亚李金教授工学硕士．控制理论与控制工程自动化学院2009年l2月2010年3月哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheDegreeofM．EngTheresearchonthekeytechnologiesofwalking-·throughsystembasedonvirtualrealityCandidat

2、e：MaLiyaSupervisor：Professor．LiJinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlTheoryandContilolEngirle_c21ingDateofSubmission：December，2009DateofOralExamination：March。2010University：HarbinEngineeringUniversity√7罗_f哈尔滨工程大学学位论文原创性声明’本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作

3、者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出霞要贡献的个人和集体，均已在文巾以明确力‘式标明。本人完全意识到奉声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：匆刹鞋日期：凇f9年3月，o日学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交沦义的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有

4、关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。’本论文(固在授予学位后虽fj可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。t厶作者(签字)：乌刹动导师(签字)：移／日期：xI擘年宝月f’日扫伦年；月，·Fj哈尔滨“fj程人学硕十学何论文摘要目前，虚拟现实技术已经成为科学界和工程界广受关注的一门技术。它被广泛应用于社会生活的各个领域，尤其是建

5、筑、军事、医疗、娱乐等方面。虚拟漫游系统是虚拟现实技术的一个重要的分支，也是虚拟现实技术的综合应用。现在国内外很多研究机构和重点高校都在研究虚拟漫游系统，但是就目静来看，漫游系统中的人机交互与控制是一个难点。本课题建立了一个既实现三维场景漫游功能又实现对场景采用不同方式交互控制功能的虚拟生物实验室漫游系统。首先，本文利用纹理映射、光照材质设置等OpenGL技术建立一个虚拟的三维生物实验室场景。其次，由于OpenGL只能绘制简单图元，为了实现一些特定的复杂的实验室模型，本文在3DSMAX中建了一些复杂的实验室模型，在三维场景中读入3DS模型，并绘

6、制到三维场景中，丰富虚拟实验室系统。然后，对三维场景实现场景漫游和视角的转换，让观察者随着视角的变化观察实验室的整个结构模型，并在漫游过程中遇到障碍物实现场景的碰撞检测功能。最后，通过键盘操作和鼠标控制对场景中的模型进行交互控制，并利用基于数据驱动的自动交互控制方式实现了对虚拟实验审的人机交一：控制。从场景外实时的接收交互控制参数，并将读敢的数据实时的交互存储起来，实现备份数据，留待试验模拟后的观察研究之用。相比一些虚拟漫游系统，本文实现的虚拟漫游系统在场景漫游视角转换的效果上更接近用户的使用习惯。采用的碰撞检测算法更加简单方便，节省了系统的资

7、源和计算机的运行时

8、、目J。利用文档数据实现场景中三维模型的人机交互功能，对远程控制虚拟漫游系统的研究有很大的实际意义。实时读取场景外文档数据并对数据做备份，对后期实验数据的观察和研究有很大的帮助作用。关键字：虚拟现实；纹理映射；碰撞检测；漫游：交互控制～≯。，h)■哈尔演l：f‘∥j。’≯硕F≯伊冷文1___l●_-l●●_●__●__l_I_l__l__llI●___-_I_lII-●_____-II●___●____●Il_ll____I____∞ABSTRACTRecently,VirtualReality,whichhasbeenon

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