基于VRML的虛擬港口場景交互技術(shù)的研究【文獻綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻綜述計算機科學(xué)與技術(shù)基于VRML的虛擬港口場景交互技術(shù)的研究引言：隨著計算機圖形學(xué)技術(shù)、可視化技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，人們充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，使用計算機精確地再現(xiàn)現(xiàn)實世界中的絢麗多彩的三維物體，三維圖形在人們周圍無所不在。虛擬現(xiàn)實是計算機與用戶之間的一種更為理想化的人機界面形式。虛擬建筑場景漫游或稱建筑場景虛擬漫游是虛擬漫游的一個代表性方面，是虛擬建筑場景建立技術(shù)和虛擬漫游技術(shù)的結(jié)合。虛擬漫游技術(shù)是虛擬現(xiàn)實（VR）[1]技術(shù)的重要分支，在建筑、旅游、游戲、航空航天、醫(yī)學(xué)等多種行業(yè)發(fā)展很快，取得

2、了很好的社會效益。1虛擬建筑場景漫游技術(shù)的分類與應(yīng)用虛擬建筑場景漫游技術(shù)有多種分類方法，比如：按漫游對象——建筑物或建筑環(huán)境的真實存在與否來分；按漫游對象數(shù)據(jù)的真實性來分；按漫游系統(tǒng)的形成技術(shù)來分；按漫游系統(tǒng)的應(yīng)用行業(yè)和目的來分等等。1.1真實建筑場景的虛擬漫游這種虛擬漫游的最大特點是：被漫游的對象是已客觀真實存在著的，只不過漫游形式是異地虛擬的而已，同時，漫游對象制作是基于對象的真實數(shù)據(jù)。1.1.1真實名勝景觀的虛擬觀光旅游這種虛擬漫游可以使游客足不出戶地游歷世界各地名勝和風(fēng)光。異地漫游的對象，除久負(fù)盛

3、名的名勝和宏偉建筑群等景物景點以外，還包括被進行虛擬漫游式檢查的管道縱橫的復(fù)雜車間和廠房。因此，虛擬的漫游對象制作時，對真實數(shù)據(jù)的測量精確度要求很高。在名勝景點虛擬漫游系統(tǒng)的開發(fā)方面，我國科技工作者制作的敦煌莫高窟博物館參觀系統(tǒng)、中國的故宮以及西湖風(fēng)光虛擬游覽系統(tǒng)都具有一定代表性。特別值得一提的是于2003年完成的故宮VR《紫禁城·天子的宮殿》項目。安裝在故宮博物院的SGIRealityCenter是一個沉浸式劇場，可容納54位工作人員，高分辨率的圖像投射在50英尺寬、14英尺高的弧形屏幕上，三臺Barc

4、oGalaxyWARP立體DLP投影機以一個三管道的Onyx3800InfiniteReality54系統(tǒng)和千兆專用紋理庫為驅(qū)動，將高分辨率的圖像逼真地投射在屏幕上。參觀者能夠在虛擬的紫禁城中自由翱翔——借助操控器可以漫游于康乾盛世的紫禁城，最近距離地觀看太和殿的全景。1.1.2真實地形地景虛擬漫游廣義地說，真實地形地景的虛擬漫游和真實景點虛擬觀光漫游一樣，都屬于基于真實數(shù)據(jù)的而且已經(jīng)存在著的真實場景虛擬漫游，只不過兩者獲取真實景物數(shù)據(jù)的方式和傳感器不大相同而已。這種虛擬漫游在軍事上很有用處。它的3I[2

5、]效果是傳統(tǒng)軍用沙盤或電子沙盤無法達到的。目前多為特定作戰(zhàn)或重點保護區(qū)域的視景形式的漫游。這種視景的制作是真實地景、地物的再現(xiàn)。制作過程一般為兩步：第一步根據(jù)衛(wèi)星或航空拍照中的高程數(shù)據(jù)制作某一戰(zhàn)區(qū)的地形視景，局部可精確到山脈、河流、機場、橋梁、房屋的顯現(xiàn)；第二步根據(jù)航拍素材為上述地形貼上一層紋理，從而大大增強地形、地景的視覺真實感。如果場面很大，場景還要進行無縫拼接。這種大視野全時空虛擬漫游，已成為當(dāng)今作戰(zhàn)準(zhǔn)備、駕駛員訓(xùn)練、指揮模擬訓(xùn)練等方面不可缺少的先進手段。1.2虛擬建筑場景的虛擬漫游虛擬建筑是指客觀

6、上并不存在是完全虛構(gòu)的，或者雖有設(shè)計數(shù)據(jù)但尚未建造的建筑物。虛擬建筑場景漫游是一種應(yīng)用越來越廣泛、前景十分看好的技術(shù)領(lǐng)域。在建筑設(shè)計、城鄉(xiāng)規(guī)劃、室內(nèi)裝潢等建筑行業(yè)，在虛擬戰(zhàn)爭演練場和作戰(zhàn)指揮模擬訓(xùn)練方面，在游戲設(shè)計與娛樂行業(yè)，乃至在促進未來新藝術(shù)形式誕生等方面，它都大有用武之地，而且代表著這些行業(yè)的新技術(shù)和新水平。1.2.1建筑設(shè)計、城鄉(xiāng)規(guī)劃中和新型房地產(chǎn)虛擬廣告建筑師或規(guī)劃師可將其設(shè)計、規(guī)劃方案或其理念三維地呈現(xiàn)出來，讓投資方或?qū)彶檎摺吧砼R其境”地在漫游中進行多角度體驗性觀察，找出不理想之處并當(dāng)即加以改

7、進，以免交付后特別是施工后再去更改設(shè)計。1.2.2電腦游戲高尚的電腦游戲活動，不僅可達到勞逸交替、消除疲勞的目的，還有陶冶情操和啟發(fā)想象的益智作用。電腦游戲節(jié)目主要是腳本編排下的虛擬人在人造場景中的行為變化。因此虛擬建筑場景漫游技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用和影響舉足輕重。5最初的三角洲游戲運用了大量的室內(nèi)外建筑場景，比如營房、地道、碉堡、指揮塔、軍火庫、望塔等。后來流行的Quake、VR特警等運用了地鐵、火車及輪船內(nèi)部建筑場景的即時戰(zhàn)略游戲已較普遍。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)對抗游戲CS的場景更是由三維室內(nèi)外建筑物組成。就連體育類游

8、戲如極品飛車、FIFA，其中體育場、大橋、隧道等建筑物場景也是不可或缺的。1.2.3虛擬戰(zhàn)爭演練場和作戰(zhàn)指揮模擬訓(xùn)練戰(zhàn)場虛擬仿真和指揮模擬訓(xùn)練具有虛擬仿真技術(shù)的各種優(yōu)點，例如安全性、可重復(fù)性、經(jīng)濟性、戰(zhàn)場環(huán)境難度可調(diào)性、方便對抗模擬、容易實現(xiàn)各種戰(zhàn)術(shù)設(shè)定等等。其中建筑或廣義建筑場景根據(jù)訓(xùn)練等級和程度的不同需要可簡可繁，可側(cè)重于高山峻嶺或丘陵，可側(cè)重于江河湖海或沼澤，也可側(cè)重于沙漠荒原或草地；可附設(shè)機場、公鐵路、橋隧或?qū)棸l(fā)射場