沉浸式虛擬3D敦煌莫高窟場景重現(xiàn)技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞: 敦煌保護 虛擬現(xiàn)實 Kinect 體感交互 沉浸式漫游 出處:《西安工程大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:敦煌莫高窟以其輝煌燦爛的藝術(shù)和博大精深的內(nèi)涵聞名于世界,每年慕名而來的游客數(shù)量不斷創(chuàng)歷史新高,旅游業(yè)的快速發(fā)展給莫高窟文化的保護和管理工作帶來了極大的困難,莫高窟文化保護管理與開發(fā)弘揚之間的矛盾日益突出。計算機技術(shù)的快速發(fā)展和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的逐漸成熟,為解決莫高窟保護與旅游之間的矛盾提供技術(shù)支撐。本課題以敦煌莫高窟虛擬場景的創(chuàng)建和沉浸式體感交互漫游應(yīng)用為研究目標,在對三維建模技術(shù)和敦煌場景結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,采用幾何建模和基于圖像建模相結(jié)合的方法進行莫高窟三維模型的創(chuàng)建;針對Maya三維建模軟件在山體和外部環(huán)境創(chuàng)建方面的表現(xiàn)缺陷,提出使用Maya建模軟件和Unity3D引擎結(jié)合的方法創(chuàng)建敦煌莫高窟虛擬漫游場景,同時闡述了天空盒、山體和碰撞器的原理以及作用,并對場景創(chuàng)建過程中出現(xiàn)的模型單面顯示問題做了研究說明;為解決傳統(tǒng)人機交互對鼠標和鍵盤的依賴,本文使用體感交互代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人機交互,研究了Kinect體感器與Unity引擎的結(jié)合實現(xiàn)使用人體骨骼點以及手勢來控制人物與虛擬場景的交互;最后,為了進一步加強沉浸式漫游效果,使用Oculus Rift頭盔顯示器代替平面顯示器,漫游視覺與人體頭部(Oculus Rift顯示器)的旋轉(zhuǎn)保持同步,實現(xiàn)人體對三維場景的全方位沉浸式漫游。實驗結(jié)果表明,本課題的研究成果能夠滿足游客對于敦煌藝術(shù)的體驗需求,同時實現(xiàn)對敦煌古遺跡的保護和保存,并為其它遺跡遺產(chǎn)的保護工作提供借鑒經(jīng)驗,更為未來的旅游方式提出一種新思路,使游客足不出戶便可以享受到世界美景。
[Abstract]:Dunhuang Mogao Grottoes are famous in the world for their splendid art and profound connotation. The rapid development of tourism has brought great difficulties to the protection and management of Mogao Grottoes culture. The contradiction between the management of cultural protection and development of Mogao Grottoes is increasingly prominent. The rapid development of computer technology and the gradual maturity of virtual reality technology. In order to solve the conflict between the protection of Mogao Grottoes and tourism provide technical support. This project aims at the creation of virtual scene and the application of immersive interactive roaming of Mogao Grottoes. Based on the analysis of 3D modeling technology and Dunhuang scene structure, the 3D model of Mogao Grottoes is created by combining geometric modeling with image modeling. Aiming at the performance defects of Maya 3D modeling software in creating mountain body and external environment. The method of using Maya modeling software and Unity3D engine to create the virtual roaming scene of Dunhuang Mogao Grottoes is put forward. At the same time, the principle and function of sky box, mountain body and collider are expounded. The problem of model one-sided display in the process of scene creation is studied and explained. In order to solve the problem that traditional human-computer interaction depends on mouse and keyboard, this paper uses somatosensory interaction instead of traditional human-computer interaction. The combination of Kinect somatosensor and Unity engine is studied to control the interaction between human body and virtual scene using human skeletal points and gestures. Finally, in order to further enhance the immersive roaming effect, Oculus Rift helmet display is used instead of flat display. The roaming vision keeps pace with the rotation of the human head Oculus Rift display, and realizes the omnidirectional immersive roaming of the human body to the 3D scene. The experimental results show that the roaming vision is the same as the Oculus Rift display. The research results of this topic can meet the needs of tourists for the experience of Dunhuang art, at the same time realize the protection and preservation of Dunhuang ancient relics, and provide reference experience for the protection of other heritage sites. A new way of traveling in the future is put forward so that tourists can enjoy the beauty of the world without leaving their homes.
【學(xué)位授予單位】:西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP391.9
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,本文編號:1471544
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