【正文】 是在虛擬環(huán)境中參與對物體的控制。而不是窗口觀察的感覺；顯示畫面符合觀察者當前的視點，能跟隨視線變化。他感到被虛擬景物所包圍，可以在這一環(huán)境中自由走動，與物體相互作用，如同在已有經驗的現實世界中一樣。在該環(huán)境中的一切看上去是真的、聽起來是真的、動起來也是真的，一切感覺逼真。VR的最主要的技術特征是沉浸感，即投入感。由于VR并不只是一種媒介或一個高級終端用戶界面，它的應用能解決在工程、醫(yī)學、軍事等方面的問題，這些應用是VR與設計者并行操作，為發(fā)揮它們的創(chuàng)造性而設計的。例如，用戶可以用手直接抓取虛擬環(huán)境中的物體，這時手有觸摸感，并可以感覺物體的重量，場景中被抓的物體也立刻隨著手的移動而移動。交互性是指用戶對虛擬環(huán)境內的物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實時性)，使參與者通過使用專用設備實現用人類自然技能對虛擬環(huán)境中的實體進行交互考察與操作。 虛擬現實的三角形表示沉浸感是指用戶作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實程度，要求計算機所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境能使“參與者”得到全身心置于該環(huán)境之中的體驗。VR具有三個最突出的特征，即三“I”，特征可以由此來區(qū)分相鄰技術，如多媒體技術、科學計算可視化技術。脫離不同的應用背景，VR技術是把抽象、復雜的計算機數據空間表示為直觀的、用戶熟悉的事物。從概念上講，虛擬現實是一種由計算機和電子技術創(chuàng)造的新世界，是一個看似真實的模擬環(huán)境，通過多種傳感設備，用戶可根據自身的感覺，使用人的自然技能對虛擬世界中的物體進行考察和操作，參與其中的事件。虛擬現實是高度發(fā)展的計算機技術在各種領域的應用過程中的結晶和反映，不僅包括圖形學、圖像處理、模式識別、網絡技術、并行處理技術、人工智能等高性能計算技術，而且涉及數學、物理、通信，甚至與氣象、地理、美學、心理學和社會學等相關[1]。VR思想的起源可追溯到1965年Ivan Sutherland在IFIP會議上的終極的顯示報告，而Virtual Reality一詞是80年代初美國VPL公司的創(chuàng)建人之一Jaron Lanier提出來的。 shading，hidden surface removal，and texture mapping etc. It’s main research work and results are as follows:1. The virtual scene simulation platform is a software development environment based on OpenGL。 education，exhibits and entertainment and so on. Modeling and rendering for virtual scene (Virtual Environment) is always the kernel problem in VR， and the problem must be solved at first. Nowadays， there are two methods to solve the problem: Graphics (Geometry) Based Modeling and Rendering (GBMR)，Image Based Modeling and Rendering (IBMR)，the existing two kinds of methods are provided with their own advantage and disadvantage.This paper had researched the fashion modeling technology of VE. My research focus on GBMR amp。關鍵詞 虛擬場景圖， OpenGL紋理映射， 粒子系統(tǒng)， GBMR， IBMRABSTRACTThe Virtual Reality (VR) technology is a very important branch among puter science，it had expressed rapid increase growing tendency as soon as came forth，and it would play an important role in industry amp。3. 對OpenGL的紋理映射技術及原理進行闡述，并摸索出一套合理的紋理映射方法，在使用過程中實現了對紋理的管理。本文主要研究工作及所取得的研究成果如下:1. 基于OpenGL的軟件開發(fā)環(huán)境，實現了一個飛機飛行及其導彈飛行實時動畫，實時顯示飛行器的運動軌跡和飛行場面，較好的反映了仿真的效果。本論文緊緊圍繞當今熱門的虛擬場景建模技術進行了研究。 Applications， 1990，1: 3035P.【10】 Unbescheiden M, Trembilski .A Cloud Environments[J].IEEE Visualization Proceedings Simulation， 1998， 1: 98104P.【11】 Szeliski Richard,Tonnesen David. Surface modeling with oriented particle systems[J].Computer Graphics， 1992， 26(4): 185194P.學生 __________ 指導教師 ___________ 系主任 ___________42目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 1 1 1 4 4 4 5 6第2章 虛擬場景仿真軟件的系統(tǒng)設計思想 8 8 8 9 11 11 11 12 13 13 14 15 16 16 17 本章小結 18第3章 基于粒子系統(tǒng)的模糊景物的模擬 19 19 20 粒子系統(tǒng)的設計 21 22 22 24 25第4章 系統(tǒng)實現及調試 27 27 28 28第5章 總結與展望 33 33 34致 謝 35參考文獻 36畢業(yè)設計小結 37附錄 38摘 要虛擬現實技術是當前計算機領域中的一個重要的分支，它剛興起就表現出極其迅猛的發(fā)展勢頭，在工業(yè)設計與制造、數字化城市、虛擬建筑、教育與培訓、展覽及娛樂等方面都將發(fā)揮重要的作用。測試階段 5月8日—5月30日 進行系統(tǒng)的測試。完成設計階段 3月2日—4月7日 完成系統(tǒng)的設計。四、進度和要求知識準備階段 11月26日—2月1日 了解國內外多方面資料。2. 研究OpenGL的紋理映射技術，利用該技術實現虛擬場景中場景和物體的貼圖。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 設計論文 畢業(yè) 任務書一、題目基于三維動畫的虛擬場景實現——動態(tài)實體的運動控制和特效二、指導思想和目的要求綜合運用所學的基礎理論知識和專業(yè)技術知識，研究學習虛擬仿真技術，通過學習書本知識和網絡資源，分析并解決項目中遇到的各種問題，通過對基于三維動畫的虛擬場景實現這個項目的開發(fā)，學習和掌握如何利用OpenGL進行三維仿真。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 本科畢業(yè)設計論文本科畢業(yè)設計論文題 目基于三維動畫的虛擬場景實現——動態(tài)實體的運動控制和特效畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨Ｈ?、主要技術指標1. 研究基于OpenGL的軟件開發(fā)環(huán)境，實現飛機飛行及導彈飛行實時動畫。3. 研究基于粒子系統(tǒng)的特殊效果從而對粒子系統(tǒng)進行參數化設計和實時繪制。實驗與設計階段 2月2日— 3月1日 開始進行編程實驗并考慮設計問題。編碼階段 4月8日—5月7日 完成相應的編碼并開始準備測試。五、主要參考書及參考資料【1】 曾建超，俞志和. 虛擬現實的技術及其應用[M]. 北京：清華大學出版社，1996. 588.【2】 汪成為，高文，王行仁. 虛擬現實技術的理論、實現及其應用[M]. 北京: 清華大學出版社，1996. 25108.【3】 康風舉. 現代仿真技術與應用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2001. 200210.【4】 Whitechen. 虛擬現實技術的研究現狀[R]. 編號5413， 北京: BBS水木清華站， 2003.【5】 汪成為. 靈境技術的理論、實現與應用[M]. 北京：清華大學出版社，1996. 100120.【6】 于維平,朱一凡,等. 多媒體仿真研究與發(fā)展[J]. 系統(tǒng)仿真學報，1997， 9: 1020.【7】 王乘,周均清,等. Creator可視化仿真建模技術[M]. 武漢: 華中科技大學出版社，2005. 68.【8】 武裕國,杜瑩. 利用C++模板設計可擴展的粒子系統(tǒng)[A]. 第四屆全國虛擬現實與可視化學術會義論文集[C]. 大連：大連海事大學出版社，2004. 637638.【9】 Michael E Goss. Motion SimulationA Real Time Particle System for Display of Ship Wares[J] .IEEE Computer Graphics amp。虛擬現實技術中場景(虛擬場景)的建模始終是研究的核心問題，也是需要首先解決的問題，現在世界范圍內，對于這個問題的解決主要有兩種方法:基于圖形(幾何)的建模與繪制方法(GBMR)和基于圖像的建模與繪制方法(IBMR)，此兩種方法各有其優(yōu)缺點。重點研究了基于圖形和基于圖像的建模和繪制技術，以及場景的取景變換、光照、消隱、和紋理映射等真實感增強技術。2. 設計了基于粒子系統(tǒng)的特殊效果，把粒子系統(tǒng)的行為模型和幾何模型統(tǒng)一起來，對粒子系統(tǒng)的屬性及隨機性作了理論性的分析研究，并對粒子系統(tǒng)進行了參數化設計和實時繪制。利用紋理映射技術實現了虛擬場景中場景和物體的貼圖。 manufacture， digital city，virtual building，training amp。 IBMR，VE realism increasing technology as coordinate transforming，lighting amp。 it shows the plane fly and the missile tracing. 2. Detailed analyzed the attribute and the realized process of particle system，had made theoretically the analysis to the randomness of the particle system，unified the particle system behavior model and the geometry model, and had realized the dynamic environment (rain， snow， mist and dust and so on)modeling by using the particle granule system.3. Demonstrated the technology and theory of the texture mapping， established a reasonable method of texture mapping，and realized the management of texture in use. Utilized the technology to realize the texture mapping of the scene and object in the virtual scene.Key words Virtual Scene graph， OpenGL Texture mapping， Particle system， GBMR， IBMR第1章 緒論虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)，是一種基于可計算信息的沉浸式交互環(huán)境，具體地說，就是采用以計算機技術為核心的現代