探析基于头盔立体显示和位置跟踪的虚拟场景漫游系统

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1、西南交通大学硕士学位论文基于头盔立体显示和位置跟踪的虚拟场景漫游系统姓名：刘雁翎申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：诸昌钤1997.4.1西南交通大学硕士研究生毕业论文第1页摘要、，’／本论文讨论了利用立体显示头盔、跟踪器在VisualC++6及OpenGL平台上构建一个基于头盔立体显示和位置跟踪的虚拟场景漫游系统。该系统分为两大模块：虚拟场景编辑器和虚拟场景漫游器。论文讨论了虚拟场景编辑器的主要功能：能够通过ASE(ASCIISceneExport)文件和DXF(DrawingeXchangeFormat)文件建立基本的

2、虚拟场景并输出为虚拟场景数据文件，可以对虚拟场景进行基本的编辑操作，如：场景缩放，选择场景中的几何实体，设定用户起始位置等。还讨论了虚拟场景漫游器的主要功能，如：利用头盔实现立体显示，利用跟踪器跟踪用户位置及方位并根据用户位置调整虚拟场景，实现了碰撞检测和PVS(PotentialVisibleSet)的计算等等。此外论文中还提出了一种新的场景组织方法——面向对象的八叉树空间剖分算法，该算法生成的八叉树可正确表示场景中几何实体间及几何实体面问的逻辑从属关系．存储效率高，适合处理多种场景，是一种较好的场景组织方法。论文中也尝试通过程序语言描

3、述场景几何实体的运动和行为规律，分析并更正了《计算机真实感图形的算法基础》一书中判断直线和长方体相交算法的错误。，论文第一章简单介绍了虚拟现实技术的概念。第二章介绍了虚拟场景漫游系统的设计目标、软硬件环境、总体结构及软件模块。第三章讨论了系统中采用的场景组织方法——面向对象的八叉树空间剖分算法。第四章详细讨论了系统中的场景编辑模块。第五章详细讨论了系统中的场景漫游模块。在附录中给出了论文中用到的一些概念及算法。关键词：虚拟现实八叉树OpenGL头盔跟踪器～一一_—_-_●●-_-H____----_●————’—_—^————————_—

4、————————“。-_--__●I--___-__-_h—一西南交通大学硕士研究生毕业论文第1

5、页AbstractThispaperdiscussedthedesignandimplementationofaVR(VirtualReality)scenenavigationsystemutilizedHMD(Head—mountedMonitorDevice)andtracker．ThesystemisdevelopedbyusingVisualC++6andOpenGLandconsistedoftwomainmodules：scen

6、eeditorandscenenavigator．Thispaperdiscussedthemainfunctionsofsceneeditor：creatingscenedatafilebyimportingDXF(DrawingeXchangeFormat)fileandASE(ASCIISceneExport)file，basicmodifyingfunctionssuchaszoomandrotate，selectingtheobjectsinscene，settingupthestartingpositionofriserins

7、cene，ete．Thispaperalsodiscussedthemainfunctionsofscenenavigator：creating3DviewbyHMD，trackinguser’Spositionandorientationbytrackerandmodilyingscenebyuser’spositionandorientation，implementingcollisiondetectionandthecalculationofPVS，etc．Furthermore，thepaperproposedanewmethod

8、forscenearrangement：ObjectOrientedOctreeSpacePartitioning．Octreecreatedbythisnewmethodcanmaintaincorrectlogicrelationshipofobjectsinsceneandfacesofanobject．Thistreestructurehashighefficiencyandsuitsformanykindsofscene．Thepapertriedtodescribetherulesofmovementandactivityof

9、objcotsinscene，Attheendofpaperistheanalysisandcorrectionthemistakesofthemethodofintersectiondete