毕业设计（论文）-图形建模与虚拟现实技术在仿真中的应用研究

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1、河南师范大学本科毕业论文河南师范大学本科毕业论文学号：图形建模与虚拟现实技术在仿真中的应用研究学院名称：计算机与信息技术学院专业名称：计算机科学与技术年级班别：姓名：指导教师：2009年05月24河南师范大学本科毕业论文图形建模与虚拟现实技术在仿真中的应用研究摘要本文对虚拟现实技术如何应用于系统仿真进行了深入的研究，分析了虚拟现实技术应用于系统仿真的适用性与局限性，提出了将图形建模技术作为其应用于系统仿真的切入点与结合点，阐述了将虚拟现实技术与图形建模技术结合应用于仿真过程所涉及的理论基础及关键技术，并对它们在过程工业系统仿真中的应用作了大胆的尝试。本文的研究在图形建模系统的基础上，将

2、虚拟现实技术有机地结合进来，进一步实现了基于虚拟现实建模语言VRML的虚拟仿真场景展示系统。文中详细描述了图形建模系统与虚拟仿真场景展示系统的体系结构与功能模块，并深入论述了系统开发过程中涉及的技术难点及解决方案。关键词仿真；虚拟现实；虚拟仿真；图形建模；虚拟现实建模语言ApplicationofVirtualRealityandGraphicModelingTechnologyinSystemSimulationAbstractHowtoapplyvirtualrealitytechnologytosystemsimulationhasbeenstudiedthoroughlyint

3、hispaper.Theapplicabilityandlimitationofapplyingvirtualrealitytosystemsimulationhasbeenanalyzed.Andgraphicmodelingtechnologyhasbeenproposedasthemediumofthisapplication.Thetheoryfoundationandkeytechnologyofcombiningvirtualrealitytechnologyandgraphicmodelingtechnologyandapplyingthemtosystemsimulat

4、ionhasbeendiscussedinthispaper.Thedevelopedsystemhasbeenappliedtoprocessindustrysystemsimulation.VirtualsimulationsystembasedonVRMLhasbeenimplemented.Inthispaper,thearchitectureandfunctionmodulesareintroducedindetail,andthedifficultiesandsolutionsintheprocessofdevelopingthesystemsarealsobeendisc

5、ussedthoroughly.KeyWordssimulation;virtualreality;virtualsimulation;virtualrealitymodelinglanguage24河南师范大学本科毕业论文前言图形建模的大致思想就是利用图标代表现实中的物理设备，图标与算法库中的算法建立起对应关系，建模时在前台的图形环境中利用图标调用方式完成对后台算法库中算法的调用，用联线关联任意两个相关的图标，表示物流的方向，从而构成过程流程仿真的框架。利用图形建模技术，不仅可以直观地描述系统中各对象之间复杂的逻辑关系，简化建模过程，而且为仿真建模中的信息可视化获取以及表达提供了便捷

6、的途径。虚拟现实是一门集成了人与信息的科学，其核心是由计算机生成的三维交互式虚拟环境。其本质是运用计算机对现实或虚构的世界进行全面的仿真，从而生成一个逼真的融合了三维视觉、听觉、触觉甚至嗅觉的感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能，通过某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。虚拟现实技术是一项综合的技术，涉及计算机图形技术、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、高度并行的实时计算技术、立体视觉以及人工智能等多方面的新技术。系统仿真是建立相应物理系统的数学模型在计算机上进行解算的过程[4]。从技术应用角度看，系统仿真技术是以相似原理、系统技术、控制理论、计算机技术

7、、信息技术及其应用领域相关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用数学模型或部分实物对具有不确定性因素的现实系统或假想系统进行动态实验研究的一门综合性技术。虚拟现实和系统仿真之间的交集所构成的“虚拟现实仿真系统[1]~[3]”在内容、理论和方法上都有新的特点和亮点，它综合了虚拟现实和系统仿真各自的优点和长处。把虚拟现实与系统仿真有机的结合起来，可以形成一种虚拟现实仿真系统，将两类系统的特点结合成为一个有机体，使用户可以在一个虚拟