室外场景渲染系统的设计与实现

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1、分类号学号M201176095学校代码10487密级硕士学位论文室外场景渲染系统的设计与实现学位申请人：陈光永学科专业：软件工程指导教师：万琳副教授答辩日期：2014.1.6万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDesignandImplementationofOutdoorSceneRenderingSystemCandidate:ChenGuangyongM

2、ajor:SoftwareEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.WanLinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学

4、位论文摘要近年来，随着科学技术的进步，计算机图形学在众多领域有了广泛的应用。室外场景的渲染是图形学重要的研究课题，也是3D图形引擎的核心。计算机硬件水平的不断提高和图形渲染技术的深入发展，对室外场景渲染的真实性、实时性有了更高的要求。系统使用OpenGL图形绘制库，首先对系统进行了需求分析，然后按照软件工程方法将系统分为工具集合模块、场景管理模块、场景绘制模块和资源管理模块，并进行了各模块的详细设计。在随后的实现阶段，描述了各模块的具体实现。包括对地形建模的方法描述，为了实现大规模地形连续漫游，描述了基于内存

5、缓冲池的分块数据动态加载方案，其依据是数据是不断更新的，地形应随视点的靠近和远离而不断被装入或剔除，数据的简化只针对那些落在视野范围内的地形。此外，还分析了室外场景的真实感渲染过程，主要涉及到用纹理贴图模拟地表，使用天空盒和公告板技术模拟天空、太阳和镜头光晕。在阴影效果的渲染中使用ShadowMap阴影图技术并在一定程度上解决了抖动问题。系统实现了室外场景的真实感渲染及大场景数据的加载和漫游，并完成了用户交互。运用面向对象方法和设计模式，系统具有一定的通用性和扩展性。关键词：室外场景渲染地形动态加载真实感I万

6、方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withtheprogressofscienceandtechnology,computergraphicshasmadeconsiderableprogressinmanyfields.Outdoorscenerenderingisnotonlyaimportantresearchtopicofgraphics,butalsothecoreof3Dgraphicsengine.Withthecontinuousimprovemento

7、fscientificlevelofcomputerhardwareandthefurtherdevelopmentofgraphicsrenderingtechnique,therequirementsofthetruthfulnessandrealtimeperformanceofoutdoorscenerenderingbecomehigher.ThesystemusesOpenGLasgraphicsrenderinglibrary.Firstthedemandanalysisisdone.Thenb

8、yusingsoftwareegineeringmethod,thesystemisdividedintotoolcollectionmodule,scenemanagementmodule,scenerenderingmoduleandresourcemanagementmodule,anddetaileddesignofeachmoduleisdone.Laterintheimplementat