虚拟现实中虚拟场景实现技术的研究

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1、虚拟现实中虚拟场景实现技术的研究Y，8‘6J7摘要一恤拟现实技术是近年来迅速发展的热点。逼真且具有交互性、实。寸性的虚拟场景的生成是虚拟现实能否成功的关键之了木文首先介绍虚拟现实的概念、基本要素、实现方式、国内外研究现状;接着讨论了目前流行的两种虚拟场景建模技术，对其作出比较和展望;并通过对已引起当前广泛关注的虚拟现实建模语言VRML的深入阐述，解说虚拟场景建模的要求和实现方法;最后，描述了木组研制开发的YF虚拟现实汽车驾驶模拟器中的虚拟场景的设计与实现。虚拟现实中虚拟场景实现技术的研究一2ABSTRACTVirtualRealitytechnologyh

2、asbecometheresearchhotareainrecentyears.Thekeyteclll、ologyofitistherea[istic，interactiveandreal一imeVirtualEnvironmentModelingtechnology.ThisdissertationfirstintroducestheconcePtionofvirtualreality，includingitsessentialfactors，imPlementmethodsandcurentresearchStatebothdomesticandab

3、oard.SecondlyitPresents2kindsofcurentlyusedVirtualEnvironmentModelingtechnology，comParingthemandlookingaward.ThenitanalysestherequirementsandmethodsofVirtualEnvironmentModelingdeePert11roughtheintroductionofVRML.Atlast，itexPatiatestherealizationofVirtualEnvironmentModelingofYFVirt

4、UalReaIitySimulatordeveloPedbyourlab.虚拟现实中虚拟场景实现技术的研究一5虚拟现实中虚拟场景实现技术的研究第1章虚拟现实技术从图形学方向上派生出来的虚拟现实这个研究领域，目前已经成为计算机界广泛关注的热点之一。虚拟现实技术涉及了计算机图形学(主要是三维立体图形)、图象处理、计算机辅助设计、计算机视觉和人机交互技术、传感器技术、高度并行的实时计算以及人工智能等多个领域。随着计算机技术的迅猛发展，其应用也越来越广泛，不仅在军事、娱乐行业，而且在商业、CAD/C胡、生物医学、GJS等领域也得到了广泛应用。本章将简单介绍虚拟现实

5、的一些基本概念和相关技术手段，以及目前国内外的研究情况。1.1基本概念1965年，美国学者Ivansutherland在他的博士论文中提到了虚拟现实这样一种思想，这是最早对虚拟现实的研究。虽然美国科学家WilianGibson于1984年最早提出了“虚拟现实”少iI’tualReality一VR)一词，但真正赋予“vR’，科学含义的是另一位美国科学家JaronL而er，他于1989年提出使用“VR”一词来统一表述新的人机交互技术，意指“计算机产生的三维交互环境，在使用中用户是‘投入’到这个环境中去的。”BurdenG.在Electro’93Internat

6、ionalConference上所发表的“VlrtualRealitysystemsandApplications”一文中，曾提出了一个“虚拟现实技术的三角形”，即三个“1，’，它们是:imersion一interaction一imagination(沉浸-交互一构想)。VR汉译为虚拟现实，或灵境，另外还有译为实时环境、虚拟空间、人造现实等.但在学术界，大多数人仍主张直译为虚拟现实。虚拟现实实际上是一种新的人机界面，它在计算机中构造出一个形象逼真的模型，从而生成一种具有三维世界效果的模拟环境(如飞机驾驶舱、操作现场等)。同时还可以通过各种传感设备，使用户“

7、投入”到该环境中，实现用户与虚拟现实中虚拟场景实现技术的研究一6该环境进行直接交互操作，并产生与现实世界中相同的反馈信息，使人们得到与在现实世界中同样的感受。它实际上就是一种先进的人机接口，为用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作。当人们需要构造当前不存在的坏境和人类不可能到达的环境或构造虚拟环境以代替耗资巨大的现实环境时，虚拟现实技术是必不可少的。1.1.1虚拟现实的特征要素及系统组成长期以来，人们都在梦寐以求一种可以真实地再现现实生活各种场景的想法，并由此产生虚拟现实这一说法。但是许多人对虚拟现实这一概

8、念十分模糊，认为只要能够提供三维立体感觉的系统就叫做虚拟现实系统，