基于碰撞检测的交互式三维场景漫游系统研究与实现

交互漫游是三维虚拟场景的重要组成部分,也是实现虚拟现实沉浸感和交互性的关键所在,本文重点对交互式三维场景漫游的相关关键技术,包括键盘漫游、路径漫游、碰撞检测、天空构建等进行了研究。并且,为了保证以不同方式对任何场景进行漫游,本文研究了多种漫游器,并实现快速方便的切换。利用贝塞尔曲线获取平滑的漫游路径,消除漫游时转角的抖动问题;实现实时的动态检测;利用球形的天空盒构建一个逼真的天空模型。将该成果应用到三维近海场景,取得了很好的效果。     

基于全景技术的场景漫游的设计与实现

概述了全景技术的主要特点,阐述了利用全景技术进行场景漫游的设计步骤,通过简单、快速的场景漫游制作,让虚拟现实不再遥不可及。     

数字城市中虚拟漫游动画的技术实现

近年来,数字城市（digital city）在不同的领域得到了理解和认识,虚拟城市（virtual city）技术也被用于描述三维场景组成的城区,其衍生产品一种是可以在其中进行交互式漫游的产品,另一种是用于城市规划与城市景观的漫游动画视频产品。本文着重讨论后一种技术的实现。     

基于VIRTOOLS的虚拟漫游系统的技术研究

虚拟现实技术是目前研究方向的热门之一,并在虚拟游戏中得到了广泛应用,但很少利用虚拟现实技术来表达现实世界的场景。本文探讨了基于3DSMAX和VIRTOOLS的虚拟漫游系统的开发方法,并对虚拟漫游系统的关键技术作了介绍。     

矿山三维场景漫游系统的设计与实现

基于三维建模软件Multigen Creator Pro，结合矿山项目需求，研究了矿山三维场景建立的方法，成功建立了视觉效果较好的矿山三维场景，并利用仿真软件Vega Prime和组件GIS—MapObjects，对三维场景的渲染、驱动和二维三维互动进行了设计和开发，取得了良好的效果，从而设计了一种有效的矿山视景仿真技术。     

基于Direct3D的三维场景漫游系统设计与实现

针对传统的三维场景漫游系统存在仿真性差、绘制效率低、无法进行快速交互漫游等不足,提出一种基于Direct3D的三维场景漫游系统,具体介绍了该三维场景漫游系统的设计与实现过程。该系统目前已被应用到实际的三维浏览平台软件中,能够快速、逼真地实现三维场景的漫游效果。     

虚拟地形场景绘制中的实时LoD算法

本文论述了基于视点的连续LoD算法在动态虚拟地形场景绘制中的应用，我们通过分析规则格网数字高程模型的规律性，推导了3个与视点相关的判据来动态简化地形：（1）图像空间误差，（2）视锥台相一，（3）节点方向性，实验结果证明，该算法在基本保持视觉效果不变的情况下，极大地提高了虚拟地形场景的绘制速度。     

三维场景地面坐标拾取的射线投影算法

简述了虚拟三维场景中对象拾取及地面坐标拾取的基本原理,分析了实时地面坐标拾取的研究背景和现状;提出了基于射线投影的地面坐标拾取算法。该算法利用射线在水平面的投影确定可能与之相交的三角形集合,从而将线面求交的搜索空间由二维降至一维,使算法的时间复杂度由基本方法的O(n2)降至O(n)。基于Direct3D和VC++开发了相应试验系统,验证了该算法的正确性和效率。     

碰撞检测技术在战场区域监控中的应用研究

战场区域监控是影响战争决策者获取合理信息、做出准确判断的一个关键因素。首先比较分析了碰撞检测技术的不同方法,得出了不同方法的主要适用范围;然后结合战场区域和实兵目标的具体特点,研究了碰撞检测技术对战场区域的动态监控问题,为得出真实合理的作战模拟结果提供有力的技术支撑。     

基于IMAGIS软件的虚拟校园建模与漫游

近年来随着虚拟校园漫游系统的发展,开发校园漫游系统,可以向外界展示逼真的学校场景,让更多的人了解学校状况、规划建设、成果展示、教学设施等.本系统在IMAGIS软件平台下,生成河南理工大学虚拟校园场景,以3维立体形式逼真反映河南理工大学的基本面貌并进行校园内虚拟飞行.     

VGIS-COLLIDE: an effective collision detection algorithm for multiple objects in virtual geographic information system

Abstract

Collision detection is an important component in simulation applications which are based on virtual geographic information system (VGIS). In this paper, an effective collision detection algorithm for multiple objects in VGIS, VGIS-COLLIDE, is presented. The algorithm firstly integrates existing quadtree, which is the global hierarchical structure of VGIS, with axis-aligned bounding box of object to perform the broad-phase of collision detection. After that, exact collision detection between two objects which have passed the broad-phase of collision detection is performed. The algorithm makes no assumption about input primitives or object's motion and is directly applicable to all triangulated models. It can be applicable to both rigid and deformable objects without preprocessing. The performance of the algorithm has been demonstrated in several environments consisting of a high number of objects with hundreds of thousands of triangles.     

虚拟地理环境中地图注记的配置研究

在虚拟地理环境的表示中注记配置是一个重要方面,注记配置的好坏直接影响着虚拟地理环境的表达.为此,本文从虚拟地理环境的特点出发,分析了三维环境中注记配置研究存在的不足,主要探讨了注记配置应解决的关键问题、配置规则以及配置参数的质量评价原则.     

虚拟地形环境仿真中的若干空间认知问题

虚拟地形环境仿真是数字地图支持下的一种新的空间认知工具。它们需要有新的认知理论和建模方法。本文从地图的空间认知、多感觉通道、人机交互技术、感觉不协调性、性能与评价等多方面进行了探讨     

虚拟地理环境在智慧城市中的研究与应用

智慧城市是数字城市的升级版,其管理服务的动态实现与虚拟地理环境联系紧密。本文首先综述了虚拟地理环境的概况;然后对虚拟地理环境运用在智慧城市中的关键技术作了归纳,分析了三维动态仿真、虚实交互、多智能体、数字孪生技术的特点及其在智慧城市管理中的适用范围;进而从应用的角度分析了虚拟地理环境在智慧城市中的研究现状与存在的挑战;最后总结出在人工智能和VR新时代下,虚拟地理环境在智慧城市中实时显示、高效算法、虚实交互等方面的发展前景。     

虚拟地理环境的认知研究框架初探

作为新一代地理分析工具,虚拟地理环境对于增强人类地理认知、分析解决地理问题方面具有显著优势。目前虚拟地理环境的基本框架、实现技术均有较多论述与成果。但在虚拟地理环境的认知研究方面尚缺乏有效指导。为提高虚拟地理环境构建的科学性,本文通过对虚拟地理环境现有概念的分析,提出从系统论角度进行虚拟地理环境认知研究的观点;并对虚拟地理环境的认知与地理认知、地图认知等相近概念进行了对比分析。从现实环境与虚拟环境间的相似性入手建立了虚拟地理环境的认知研究框架,该框架从思维相似、感觉相似、几何相似、特性相似和离散相似5个方面探讨了虚拟地理环境认知研究目前的着眼点,并将思维相似作为虚拟地理环境认知研究的重点与难点。该框架将虚拟地理环境的认知问题置于一个更广泛背景中进行研究,一方面体现了虚拟地理环境所具有的地理实验研究新平台的作用,另一方面重点强调了人的作用,对深入开展虚拟地理环境的研究具有重要意义。     

协同虚拟环境中流媒体技术的应用

通过对当前协同虚拟环境系统所存某些问题的讨论,应用JAVA多媒体技术,采用三层B/S设计模式,提出了一种利用流媒体技术的解决方案;设计了基于JAVA的协同虚拟环境中流媒体应用的体系架构,编程实现了相应的流媒体捕获、传输、播放等功能;实现了协同虚拟环境中的人人实时交互、通信以及讨论等功能;并做了相关的可行性实验分析。     

An intelligent agent based on virtual geographic environment system

On the basis of previous work, this paper designs an intelligent agent based on virtual geographic environment (VGE) system that is characterized by huge data, rapid computation, multi-user, multi-thread and intelligence and issues challenges to traditional GIS models and algorithms. The new advances in software and hardware technology lay a reliable basis for system design, development and application.     

An intelligent agent based on virtual geographic environment system

On the basis of previous work, this paper designs an intelligent agent based on virtual geographic environment (VGE) system that is characterized by huge data, rapid computation, multi-user, multi-thread and intelligence and issues challenges to traditional GIS models and algorithms. The new advances in software and hardware technology lay a reliable basis for system design, development and application.     

利用虚拟现实技术提升规划方案的空间认知效果

现代城市中各类地理空间信息量巨大,空间关系错综复杂。要求地理空间和规划方案的展示方式具有更好空间认知效果,方能使规划人员对展示内容的认知更加高效准确,从而作出科学合理的规划设计和审批决策。相比常规的规划方案展示形式,虚拟现实技术可以有效提高规划方案的空间认知效果。本文提出一种城市规划方案的虚拟现实场景的制作方法,并用试验验证了虚拟现实场景在空间认知效果上的显著优势。     

Architecture of HLA based distributed virtual geographic environment

IntroductionDVGE was first proposed by Lin Hui and GongJianhua in 1999. DVGE“is not only an advanceddevelopment of geographic information science, butalso a distributed three dimensions virtual environ-ment. It is based on avatar and has many charac-ters…