虛擬現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)原理概述-資料下載頁
2025-10-17 14:17本頁面
【導(dǎo)讀】境，同時(shí)實(shí)時(shí)交互地改變場景。實(shí)際圖像的復(fù)雜性。實(shí)際的物理世界存在許多的表面紋理、細(xì)微的色彩層次、陰影和反。射，并且有一定的不規(guī)則性，它們形成了人們大腦中“真實(shí)形象”的圖像。用三維坐標(biāo)構(gòu)造物體表面的方法簡稱建模。大多數(shù)實(shí)際的顯示設(shè)備只能顯示二維圖像，因而必須將三維目標(biāo)映射到二維坐標(biāo)空間，這一過程稱為投影。平行投影的視景體為平行管道，這種投影通常用在建筑藍(lán)圖繪制和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面。體小，遠(yuǎn)到極點(diǎn)即消失成為滅點(diǎn)，因此可增加真實(shí)感。在虛擬現(xiàn)實(shí)中考慮到實(shí)時(shí)性問題，通常采用最簡單的Z緩沖器算法。Z緩沖器用來存貯。如果Z（x，y）位于Z緩沖器（x，y）像素的前面，則將Z（x，y）寫入Z緩沖器（x，否則，即不更新幀緩沖器，也不更新Z緩沖器。有差異，這種差異稱為雙眼視差。成反比，當(dāng)視距超過50米以后，立體感消失。區(qū)別僅在于從單視點(diǎn)投影變?yōu)殡p視點(diǎn)投影，對(duì)生成的三維立體圖形分別計(jì)算左、右眼視圖。
【正文】 這就是繞垂直于視平面的 Z軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這些軸的定位不能說與平行于地平線垂直于天空的坐標(biāo)系毫無關(guān)系（視點(diǎn)坐 標(biāo)系與世界坐標(biāo)系是有關(guān)系的）。 觀察坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系存在一個(gè)矩陣的關(guān)系，也就是存在一個(gè)矩陣與之相乘可以使觀察坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)。這個(gè)矩陣可以想象得到，與仰角、方位角以及視點(diǎn)有關(guān)，關(guān)于此可以查閱相關(guān)資料。（通常，視點(diǎn)坐標(biāo)系中的變換對(duì)編程者是透明的，可將視景體也看作是一個(gè)三維模型，在世界坐標(biāo)系中對(duì)視點(diǎn)進(jìn)行位置角度變換，來模仿人眼的實(shí)際行為。） 下面來介紹兩種最常見視見體幾何模型： 透視投影 平行投影。 13 觀察體的意義，需要根據(jù)觀察場景進(jìn)行裁切，透視變換，頂點(diǎn)混合等等處理，觀察 體的數(shù)學(xué)意義非常重大，因?yàn)槁蜗到y(tǒng)所見的東西為了保證效率都是經(jīng)過根據(jù)觀察體進(jìn)行處理過的東西。下面來介紹世界坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化： 局部坐標(biāo)系：一個(gè)物體，給人的第一感覺是它基于 Y軸對(duì)稱，其實(shí)這時(shí)指的是它的局部坐標(biāo)系，為了建模的方便性，我們以參照物為原點(diǎn)是有現(xiàn)實(shí)意義的，但是更多的操作則是在世界坐標(biāo)系中。 世界坐標(biāo)系，每個(gè)物體都有自己的局部坐標(biāo)系，就像剛才說的眼晴一樣。眾多物體所在的全局坐標(biāo)系稱為世界坐標(biāo)系，大多數(shù)的計(jì)算是基于世界坐標(biāo)系的。 /////////////////////////////////////// 坐標(biāo)系： 使用 Y軸向上的 右手坐標(biāo)系（ opengl 的坐標(biāo)系）的命令： Producer 和 osg::Matrix（ OSG 開源教程 ） 使用 Z軸向上的右手坐標(biāo)系的命令： osgGA::MatrixManipulator 矩陣（ osgProducer::Viewer 中使用） osg::MatrixTransform（內(nèi)部可以使用 osg::Matrix） osg::PositionAttitudeTransform （ Z朝上 ） 確定：開發(fā)系統(tǒng)使用 Z軸向上的右手坐標(biāo)系 ，即世界坐標(biāo)系 與物體坐標(biāo)系均采用 Z軸向上的右手坐標(biāo)系 。 視景體可看作一特殊的模型，同其他模型一樣在世界坐標(biāo)系中進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)。 14 osg::MatrixTransform： 在 OSG 中坐標(biāo)軸是可以設(shè)置的， 默認(rèn) X 軸是 X 軸，向里的是 Y 軸，而向上是 Z軸 （ OSG 程序設(shè)計(jì)） Transform 類是一個(gè)無法由應(yīng)用程序?qū)嵗奶摶?。用戶?yīng)當(dāng)使用 osg::MatrixTransform 或 osg::PositionAttitudeTransform 來替代它，這兩者均繼承自 Transform。 它們提供了不同的變換接口。根據(jù)用戶 程序的需要，可以使用其中任意一個(gè)或者同時(shí)使用這兩者。 …… Transform 節(jié)點(diǎn)允許用戶指定參考系。缺省情況下，參考系是相對(duì)的（ osg::Transform::RELATIVE_RF），可以創(chuàng)建連續(xù)級(jí)聯(lián)的變換。而 OSG 也允許用戶指定絕對(duì)參考系。 osg::ref_ptrosg::MatrixTransform mt = new osg::MatrixTransform。 mtsetReferenceFrame( osg::Transform::ABSOLUTE_RF )。 （ OpenSceneGraph快速入門指導(dǎo)） 總結(jié)： (StepIntoOpenSceneGraph_Freesouth) 很多時(shí)候復(fù)雜的移動(dòng)操作要涉及幾個(gè)類，一般有以下幾個(gè)： Osg::Matrix*:*表示如 osg::Matrixd,osg::Matrixf等 一般負(fù)責(zé)生成矩陣或是向量，從而應(yīng)用到變換當(dāng)中去 Osg::PositionAttitudeTransform 用于確定位置，設(shè)置局部坐標(biāo)系 osg::AnimationPath 用于生成路徑以及回調(diào) Osg::MatrixTransform 用于各 種變換，用處最廣 四 、色彩融合 融合就是指兩種顏色各分量依據(jù)一定的比例混在一起合二為一，這種比例來源來于 Alpha值，即 RGBA 中的 A 或（ r,g,b,a）中的 a 值，通常稱 a 為不透明性，稱（ 1－ a）為透明性。 在融合操作中，實(shí)際上包含了兩個(gè)因子的操作，這兩個(gè)因子為源因子（ Source Factor）和 15 目的因子（ Destination Factor）。設(shè)源因子和目的因子分別為（ Sr,Sg,Sb,Sa）和（ Dr,Dg,Db,Da），兩種顏色分別為（ Rs,Gs,Bs,As）和（ Rd,Gd,Bd,Ad），則融合的最終結(jié)果是： （ Rs*Sr+Rd*Dr， Gs*Sg+Gd*Dg， Bs*Sb+Bd*Db， As*Sa+Ad*Da） 其中每個(gè)元素值都縮限到 [0,1]之間。
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