虛擬現(xiàn)實(shí)報(bào)價(jià)以及銷售人員須看-資料下載頁
2025-05-17 13:54本頁面
【正文】 為獨(dú)立植被，線（區(qū)）一般為一片植被。 對(duì)于點(diǎn)，構(gòu)成植被的算法為：由該點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)方形，由OpenGL中的紋理貼圖和混合技術(shù)（參看算法描述部分）對(duì)該長(zhǎng)方形進(jìn)行紋理貼圖，最后顯示的是一個(gè)樹的形狀，而不是一個(gè)四邊形的形狀。但有一點(diǎn)需保證樹始終面向視點(diǎn)，才能讓人感覺樹不是一個(gè)面片。如圖 344所示：m點(diǎn)為區(qū)域地形圖中的獨(dú)立植被，e為視點(diǎn)所在處。為了保證樹始終面向視點(diǎn)，需em始終垂直于由點(diǎn)m構(gòu)造的長(zhǎng)方形x1x2x3x4。該效果由公告牌技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 344 獨(dú)立植被構(gòu)成圖 345 植被三維虛擬現(xiàn)實(shí)效果圖 對(duì)于線（區(qū)），構(gòu)成植被的算法為：SUV文件中，對(duì)于線，可以一定距離插值，構(gòu)成一系列的獨(dú)立植被點(diǎn)。對(duì)于區(qū)，這些區(qū)域大部分是不規(guī)則的，用OpenGL中繪制鑲嵌多邊形的函數(shù)繪制這些多邊形，并賦予一定的顏色；然后在多邊形中進(jìn)行插值（參看算法描述部分），構(gòu)成一系列的獨(dú)立植被點(diǎn)。 道路 道路，基本構(gòu)成為路面和路基。SUV文件中道路有兩種表示，一是線段，表示道路的中線，并賦予屬性：路寬、路面材質(zhì)等；二是區(qū)。 對(duì)于第一種情況，其建模算法為：如下圖，地形圖中道路的中線為ABCD……，由屬性必需生成區(qū)域M1P1O1N1N2O2P2M2。該區(qū)域生成的過程為：M1M2垂直于AB，已知道路寬度為w，則M1A = w/2，P1P2是角ABC的角平分線。意圖三維道路效果圖 對(duì)于第二種情況，只需貼紋理即可實(shí)現(xiàn)三維虛擬現(xiàn)實(shí)。 水系 水系，基本構(gòu)成為水面，大致分為河流、湖泊和池塘等地物。SUV文件中河流的表示為單線或雙線，單線為線段，雙線為區(qū)，其建模思想同道路。對(duì)于湖泊和池塘等水系，SUV文件中表示為區(qū)，只需貼紋理即可實(shí)現(xiàn)三維虛擬現(xiàn)實(shí)。 4 地形與地物的疊加 根據(jù)等高線生成的三維地形模型中局部地區(qū)幾乎沒有平面，但地物卻是建立在平面上的，這樣未經(jīng)過處理的顯示方式將導(dǎo)致地物與地形的脫離顯示，即地物的底部與地形的表面不是有機(jī)結(jié)合在一起的。如何將地物模型與地形模型疊加在一起，是建立一體化模型的關(guān)鍵，這里我們根據(jù)地物模型與地形模型的關(guān)系，將地物模型劃分為兩大類，這兩類地物性質(zhì)不同，處理方法也不一樣。第一類地物是獨(dú)立于地形網(wǎng)絡(luò)的地物，它們與地形網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系是相對(duì)位置的關(guān)系，例如建筑物、樹木、車輛等。第二類地物是依賴于地形網(wǎng)絡(luò)的地物，這類是地形網(wǎng)絡(luò)密不可分的一部分，例如島嶼、湖泊、河流、道路等。 一、獨(dú)立于地形的地物 獨(dú)立于地形模型的地物與地形模型之間的關(guān)系是一種相對(duì)位置的關(guān)系。在進(jìn)行地物的三維虛擬現(xiàn)實(shí)時(shí)，可轉(zhuǎn)入修改地形模型。計(jì)算地物在平面位置上的區(qū)域，再對(duì)該區(qū)域（地形）進(jìn)行整合。取地物的最低點(diǎn)（例對(duì)于建筑物，則為建筑物與實(shí)際地形疊加的高度）為基準(zhǔn)點(diǎn)，將區(qū)域范圍內(nèi)的地形顯示成與基準(zhǔn)點(diǎn)在同一高度上。 二、依賴于地形的地物 在這里，主要描述道路與地形的疊加。目前處理的方法有： 將地物與地形分別處理 確定道路所在的區(qū)域；在地形三角網(wǎng)中，刪除該區(qū)域中的三角形。這樣就能使道路完整地體現(xiàn)出來。 將地物與地形作為一個(gè)整體處理。 5 三維虛擬現(xiàn)實(shí)的其它技術(shù) 一、空間分割 八叉樹（Octree）是一種空間分割（Space Partitioning）的技術(shù)，用來將3D空間中的物體做出空間性的區(qū)隔與分割。有了八叉樹的技術(shù)之后，就可以“選擇性”的畫出空間中某個(gè)區(qū)域的物體，減少送入OpenGL管道線做渲染的三角形信息量，進(jìn)而大幅的提升復(fù)雜場(chǎng)景的執(zhí)行效能。 二、模型簡(jiǎn)化 考察傳統(tǒng)圖形學(xué)的繪制過程我們知道，它對(duì)模型各部分無論其在屏幕上的貢獻(xiàn)大小而一視同仁。事實(shí)上，對(duì)于物體遠(yuǎn)離視點(diǎn)的部分，許多小的細(xì)節(jié)經(jīng)過透視變換縮小后完全可以被忽略而不會(huì)影響最后的圖像質(zhì)量，因此這些小的細(xì)節(jié)在模型中可以不被體現(xiàn)出來，也就是說，對(duì)于遠(yuǎn)離視點(diǎn)的物體，可以使用較為粗糙的模型進(jìn)行繪制就足夠了。進(jìn)一步地，如果對(duì)物體的其它屬性（諸如物體的表面性質(zhì)、顏色、紋理等）都進(jìn)行多分辨率分析和表示，就可以根據(jù)物體在屏幕上覆蓋的面積的大小選擇該物體相應(yīng)分辨率下的簡(jiǎn)化模型，使得在給定觀點(diǎn)下獲得的圖象與用最精細(xì)模型繪制的結(jié)果誤差在給定范圍內(nèi)，這樣就能大大提高繪制效率。這種方法被稱為為多分辨率表示。 三、碰撞檢測(cè) 為了能在虛擬環(huán)境中模擬真實(shí)世界，必須采用多種方法對(duì)用戶的移動(dòng)行為以及虛擬世界中的移動(dòng)物體加以限制。碰撞檢測(cè)就是一種常用的方法，對(duì)地形表面的碰撞檢測(cè)可避免用戶飛入地下，對(duì)建筑物的碰撞檢測(cè)可避免出現(xiàn)穿墻而過的不真實(shí)情況，對(duì)移動(dòng)物體的碰撞檢測(cè)可避免物體融合現(xiàn)象的發(fā)生，從而達(dá)到現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)效果。鑒于碰撞檢測(cè)的重要性，該文將詳細(xì)介紹碰撞檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用方法。 碰撞檢測(cè)技術(shù)的基本原理：如果兩個(gè)完全封閉的多面體發(fā)生相互碰撞時(shí)，其中一個(gè)多面體至少會(huì)有一個(gè)面與另一個(gè)多面體的至少一個(gè)面發(fā)生相交。若能在碰撞發(fā)生時(shí)，立刻檢測(cè)到相交，然后將兩個(gè)物體的位置稍做調(diào)整，則可消除碰撞現(xiàn)象。 基于以上思想，在物體移動(dòng)時(shí)加入碰撞檢測(cè)功能是實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)的基本方法。 四、公告牌技術(shù) 公告牌（billboarding）技術(shù) — “讓面片構(gòu)建的三維物體總是面對(duì)著使用者”。無論使用者如何移動(dòng)視線或位置，讓這些物體總是以正面面對(duì)使用者。要如何做？我們只需要獲得兩項(xiàng)信息，就是使用者視線（或照相機(jī)視線）的上向量（up vector）及右向量（right vector）。為什么需要這兩項(xiàng)信息？因?yàn)橹灰辛松舷蛄浚╱p vector）及右向量（right vector）就可以知道目前的視平面（viewing plane）所在。所謂視平面，可以把它看做是一個(gè)并行計(jì)算機(jī)屏幕的假想平面，3D世界中所有的物體最后都會(huì)投影到這個(gè)平面上做為最后的輸出顯示結(jié)果。上向量在原來的 GLcamera類定義中就已經(jīng)存在；而右向量的取得，只需要先把照相機(jī)視點(diǎn)（camera viewpoint）減去照相機(jī)位置（camera position）取得一個(gè)觀察方向向量（viewing direction vector）后，再以此向量和上向量取叉積（cross product）即可求得。有了這兩者的信息后，我們要確保畫出來的物體，一定會(huì)平行于這個(gè)平面，只需要將該三角形的坐標(biāo)位置適當(dāng)?shù)爻艘陨舷蛄浚╱p vector）及右向量（right vector）即可。如此一來，就可以確定所有個(gè)面片物體所畫出來的結(jié)果，總是與視平面（viewing plane）平行，也就是總是“面對(duì)”著使用者了。這樣無論使用者如何移動(dòng)視線及位置，都感覺不出來差別所在了。 五、粒子系統(tǒng) 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，有一些物體很難簡(jiǎn)單地用幾個(gè)圖元表示，即使加上透明處理和紋理映射，效果也不夠理想。這樣的物體要么是邏輯結(jié)構(gòu)很難表達(dá)，要么就是動(dòng)態(tài)的，或者根本沒有固體的表面。煙、云、火焰、水等自然物體就屬于這一范疇。粒子系統(tǒng)適用于表示這類物體。所謂粒子系統(tǒng)是指，用大量的簡(jiǎn)單圖元集合表示某個(gè)物體。物體的諸多特征，如：大小、位置、顏色、以及粒子本身的生命期，都可以動(dòng)態(tài)改變。如果這些參數(shù)協(xié)調(diào)的足夠好，所有的粒子合起來的效果將會(huì)非常驚人。 6 系統(tǒng)功能 下面簡(jiǎn)要介紹“數(shù)字測(cè)圖成果的三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”的主要功能： 將GIS前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MapSuv生成的*.suv文件中的測(cè)量數(shù)據(jù)三維虛擬現(xiàn)實(shí)，如圖1所示； 能進(jìn)行基本的屬性修改、統(tǒng)計(jì)和查詢，如圖2，可以在三維場(chǎng)景中選擇地物，對(duì)選擇的地物進(jìn)行屬性查看、修改和紋理修改操作； 對(duì)生成的三維場(chǎng)景能進(jìn)行路徑漫游，； 可以將3dmax、Maya中創(chuàng)建的三維模型導(dǎo)入到三維場(chǎng)景中； 可以將三維場(chǎng)景輸出為wrl等通用的三維數(shù)據(jù)格式。圖1 系統(tǒng)界面圖圖2 選擇地物修改屬性 22 / 22
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