基于Virtools的园林虚拟漫游系统研究与实现

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目前,虚拟现实技术在园林中的应用仅处于探索时期,但随着计算机软硬件水平的提高和可视化技术的不断发展更新,虚拟现实技术在园林中应用的领域逐渐广阔。本文在分析虚拟现实技术及园林景观特点的基础上,提出了一种基于软件实现的园林虚拟漫游系统的设计方法,即利用三维建模软件3dsmax来进行三维场景的模拟,采用虚拟交互平台软件Virtools进行场景驱动的设计方法。   以一个办公广场的园林设计方案为例,结合虚拟现实技术制作开发了园林三维漫游系统。利用3dsmax软件对园林场景建模。建模过程中对于不同种类的实体采用了不同的建模方式,大大降低了场景中的模型复杂度。研究了利用Virtools进行场景驱动的设计方法。在漫游设计过程中,研究了基于界面菜单式的交互,包括帮助、虚拟场景的展示和切换、漫游控制等功能。在视点控制方面,研究了基于鼠标和键盘的视点的前进、后退、左右旋转、仰视、俯视等功能。在碰撞检测方面,解决了视点穿越物体或进入地表下方等情况的问题,始终使视点和物体之间有一定的距离。在视觉特效制作方面,研究了虚拟喷泉的制作,研究了园林虚拟场景外部天空云彩的动态模拟和太阳光晕的的模拟,增强了场景的真实感。在研究模型显示技术的过程中,为场景提供不同的L(O)D描述来控制场景复杂度,从而提高场景的渲染效率和真实感,使漫游过程中帧率平稳,达到良好的显示效果。最后对各种功能进行整合和测试,将数据以网页形式保存,使人们通过网络就可以对园林作品进行浏览和操作。   实例证明,开发的园林虚拟漫游系统,平均帧率能达到50,运行时画面流畅,符合视觉要求,有较好的真实感,漫游效果良好。
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