隨著虛擬產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,植物建模在游戲設(shè)計(jì)、三維場(chǎng)景制作、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。其中,視覺效果和建模效率是最為關(guān)心的問題。然而,植物樹木的幾何多樣性和復(fù)雜性給建模任務(wù)造成了很大的困難。因此,如何簡(jiǎn)化植物建模方法并保證模型結(jié)果適應(yīng)各種行業(yè)需求是植物建模研究的重要的研究方向。本文在深入研究了現(xiàn)有植物建模方法的基礎(chǔ)上提出了一種直接在3D空間作圖建模植物的方法,該方法基于一個(gè)特殊的3D空間,通過交互式手繪的方式完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)植物的建模任務(wù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)方面:(1)提出并設(shè)計(jì)了一個(gè)虛擬的交互式3D空間繪制模型方法。用戶可以通過鼠標(biāo)畫筆在2D屏幕上直接繪制3D植物模型,該3D空間提供多種空間變換方法(多軸旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等),空間支持不同密度需求下的空間分割,能夠存儲(chǔ)大量的頂點(diǎn)信息和顏色信息,支持用戶作圖時(shí)通過快捷鍵變動(dòng)空間,實(shí)時(shí)反饋畫板上三維點(diǎn)的投影并通過匹配算法形成連續(xù)的3D圖像,支持用戶主動(dòng)選擇、修改、刪除3D空間中的任何點(diǎn)集,并就可能出現(xiàn)的不合理空間問題提供解決方案。(2)提出并實(shí)現(xiàn)了繪制復(fù)雜結(jié)構(gòu)植物模型的方法以及優(yōu)化算法。通過記錄鼠標(biāo)軌跡,針對(duì)繪制圖像可能...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及成果
        1.2.1 基于規(guī)則的植物建模
        1.2.2 基于圖像的植物建模
        1.2.3 基于點(diǎn)云的植物建模
        1.2.4 基于草圖的植物建模
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于3D空間的草圖繪制
    2.1 3D空間的坐標(biāo)
        2.1.1 3D空間的坐標(biāo)系
        2.1.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
    2.2 在3D空間中繪制草圖
        2.2.1 基于平面使用鼠標(biāo)繪制草圖
        2.2.2 繪制草圖的預(yù)處理
        2.2.3 基于3D空間使用鼠標(biāo)繪制復(fù)雜草圖
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于3D手繪草圖的植物建模
    3.1 基于線條擬合立體枝干
    3.2 基于父部件信息繪制子部件
        3.2.1 3D空間的拾取技術(shù)
        3.2.2 基于已選定的部件繪制子部件
    3.3 基于自我學(xué)習(xí)的分形
        3.3.1 優(yōu)化的分形規(guī)則
        3.3.2 分形規(guī)則的應(yīng)用及效果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 真實(shí)感處理
    4.1 優(yōu)化的碰撞檢測(cè)
        4.1.1 碰撞檢測(cè)方案優(yōu)化
        4.1.2 碰撞檢測(cè)方案設(shè)計(jì)
        4.1.3 碰撞解決方法
    4.2 基于重力約束改變整體結(jié)構(gòu)
        4.2.1 重力約束的規(guī)則設(shè)計(jì)
        4.2.2 重力約束的實(shí)現(xiàn)過程
        4.2.3 重力約束的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 參數(shù)調(diào)整
        4.3.1 通過調(diào)整分形次數(shù)改變枝干密度
        4.3.2 調(diào)整葉子參數(shù)改變整體模型
        4.3.3 調(diào)整花朵參數(shù)改變整體模型
    4.4 實(shí)驗(yàn)對(duì)比
        4.4.1 和傳統(tǒng)手繪建模方法的對(duì)比
        4.4.2 和類似手繪建模方法的對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建
    5.2 軟件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
        5.2.1 DirectX
        5.2.2 DirectX11 新特性
    5.3 原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
    5.4 原型系統(tǒng)的主要功能模塊
        5.4.1 用戶作圖模塊
        5.4.2 文件操作模塊
        5.4.3 參數(shù)修改模塊
        5.4.4 元件導(dǎo)入模塊
        5.4.5 重力檢測(cè)模塊
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成的論文及其他科研成果



本文編號(hào)：3952636