本文關鍵詞：基于OSG三維模型真實性展示研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著虛擬技術的不斷發(fā)展,三維視景監(jiān)控系統(tǒng)和三維視景仿真系統(tǒng)在實際應用中變得越來越廣泛,同時用戶對于三維視景的要求也變得越來越高,尤其是用戶對于場景中的三維模型的真實度提出了更加嚴格的要求。為了滿足用戶的要求,使得用戶有著更加良好的沉浸感,在三維場景中真實地展示三維模型顯得尤為重要。在場景中真實地展示三維模型包括對模型進行不同角度、距離的觀察,以及三維模型在展示過程中可以響應現(xiàn)實世界中原型的變化,以確保三維模型在使用階段不會削弱和喪失其固有的真實性。本文將分別從上述兩點進行闡述,并針對上述兩個問題提出相應的解決方案和實現(xiàn)過程。針對前者,本文主要利用三維漫游技術來解決,本文將基于OSG中的漫游實現(xiàn)機制來實現(xiàn)一個簡易的漫游器。通過對該漫游器的操作,使用者可以從不同角度、距離、方位來觀察場景中的某一模型,從而給使用者帶來逼真的視覺效果。針對后者,本文的研究方向是對目標模型表面紋理的更換。隨著時間的推移,當初構(gòu)建的三維模型的現(xiàn)實原型會不斷發(fā)生新的變化,具體體現(xiàn)在其表面圖形信息會發(fā)生改變,表現(xiàn)在三維場景中即三維場景中的模型表面紋理發(fā)生改變。同時,有些三維模型在建模初期由于紋理的不確定,因而建模時并沒有加載紋理。當場景搭建完成后需要補充紋理時,同樣需要對該三維模型進行相應的紋理映射。這些情況致使基于三維場景的目標模型表面紋理的更換在實際應用中變得必不可少,同時也給軟件開發(fā)者帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為了解決三維場景中具體模型表面的紋理更換問題,本文將通過研究OSG開源工具包和多面體重構(gòu)技術提出一個紋理更換過程。利用本文提出的紋理更換過程,開發(fā)者可以能夠根據(jù)實際需要對場景中的模型表面紋理進行修改,從而確保模型在使用過程中的真實性。總而言之,為了實現(xiàn)真實地展示三維模型,本文首先會實現(xiàn)一個三維漫游操作器,并在此基礎上結(jié)合OSG開源工具包中的相關技術,以及研究并改進多面體重構(gòu)技術,進而提出模擬多面體重構(gòu)技術,即在三維場景具體模型表面構(gòu)建一層“膜”,并將新的紋理映射到這層“膜”上,從而達到“替代”原來的模型表面紋理的效果。在本文最后,通過實驗驗證,本文實現(xiàn)的漫游操作器可以真實地展示三維模型;同時,本文提出的紋理更換過程可以實現(xiàn)對場景中三維模型表面紋理的替換。
【關鍵詞】：虛擬技術 OSG 模擬多面體重構(gòu)技術 三維場景 真實展示
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容14
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 三維模型真實性展示的相關技術16-31
• 2.1 三維視景仿真技術16-20
• 2.1.1 三維視景基本理論17-19
• 2.1.1.1 三維視景生成的基本理論17-18
• 2.1.1.2 視景在計算機中的表示方法18
• 2.1.1.3 三維場景的生成18-19
• 2.1.2 可視化仿真19-20
• 2.2 紋理映射20-25
• 2.2.1 紋理映射技術的定義20-21
• 2.2.2 紋理提取21-22
• 2.2.3 紋理貼圖22-23
• 2.2.4 OSG紋理映射23-25
• 2.2.4.1 OSG紋理映射24
• 2.2.4.2 OSG中的二維紋理映射24-25
• 2.2.4.3 OSG中的Mipmap紋理映射25
• 2.3 OSG開源工具包25-30
• 2.3.1 OSG場景組織方式和體系結(jié)構(gòu)25-27
• 2.3.2 OSG中一些重要節(jié)點類27-28
• 2.3.3 OSG渲染技術28
• 2.3.4 OSG場景圖形機制28-30
• 2.3.4.1 OSG內(nèi)存管理機制28-29
• 2.3.4.2 OSG訪問器機制29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于OSG的三維漫游操作器的實現(xiàn)31-49
• 3.1 模型真實性展示的概念31-34
• 3.2 漫游操作器34-35
• 3.3 漫游操作器的實現(xiàn)原理35-41
• 3.3.1 三維坐標變換36
• 3.3.2 節(jié)點的組織結(jié)構(gòu)36-38
• 3.3.3 路徑的編輯38-41
• 3.4 漫游操作器的界面介紹41-44
• 3.5 基于OSG的漫游操作器的實現(xiàn)44-47
• 3.5.1 事件操作器的實現(xiàn)45-46
• 3.5.2 矩陣操作器的實現(xiàn)46-47
• 3.5.3 切換過程中的中間狀態(tài)47
• 3.6 本章小結(jié)47-49
• 第四章 基于OSG的紋理更換過程49-59
• 4.1 紋理更換過程49-51
• 4.2 紋理更換過程的的實現(xiàn)原理51-52
• 4.2.1 紋理更換過程的原理51-52
• 4.2.2“膜”節(jié)點的生成方法52
• 4.3 紋理更換過程的界面設計52-54
• 4.4 基于OSG的紋理更換過程的實現(xiàn)54-58
• 4.4.1 獲取具體模型的頂點坐標信息54-56
• 4.4.1.1 獲取節(jié)點54-56
• 4.4.1.2 提取節(jié)點信息56
• 4.4.2 模擬多面體重構(gòu)技術56-58
• 4.5 紋理更換過程在漫游操作器中的實現(xiàn)58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 三維模型真實性展示功能測試59-67
• 5.1 測試環(huán)境59-60
• 5.1.1 測試用到的軟件59
• 5.1.2 硬件需求59
• 5.1.3 測試數(shù)據(jù)59-60
• 5.2 測試方法和注意細節(jié)60-61
• 5.3 測試結(jié)果61-64
• 5.4 測試結(jié)果分析64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論67-69
• 6.1 本文的主要貢獻67
• 6.2 下一步工作的展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74

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