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《真實感草地場景動態(tài)模擬的研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號密級UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文題目真實感草地場景動態(tài)模擬的研究與實現(xiàn)英文ResearchonandImplementofDynamicSimulationof題目RealisticGrasslandScene研究生姓名孫玉潔姓名楊克儉職稱教授學(xué)位指導(dǎo)教師單位名稱計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院郵編430063申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)名稱軟件工程論文提交日期2016年10月12日論文答辯日期2016年12月6日學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期答辯委員會主席評閱人2016年12月萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要隨著計算機(jī)硬件和圖形學(xué)相關(guān)技術(shù)的發(fā)
2、展，真實感草地場景模擬技術(shù)的相關(guān)研究方法也在不斷進(jìn)步。近年來，無數(shù)研究者對草體建模、動態(tài)模擬等方面進(jìn)行了研究，取得了顯著的進(jìn)展，但對大規(guī)模真實感草地場景的實時繪制還需要做進(jìn)一步地研究，且對草體分布的研究相對較少。目前國內(nèi)外對真實感草場模擬的相關(guān)研究，尚未能在真實感和實時性上取得較好的平衡，仍有較大的研究和改進(jìn)空間。本文致力于對現(xiàn)有的相關(guān)方法和技術(shù)進(jìn)行研究和改進(jìn)，得到適用于大規(guī)模動態(tài)草地場景的模擬方法，使其能兼顧模擬的真實感和實時性。本論文的主要工作和成果為：（1）本文結(jié)合統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)理論，針對現(xiàn)有的草體分布方法能夠模擬出聚集性，但密
3、集區(qū)域與稀疏區(qū)域過渡不自然的問題，提出了一種基于位置概率的草體分布方法，獲得了自然聚集的草體分布圖。此外，還創(chuàng)造性地將草體分布和地形模型結(jié)合起來，實現(xiàn)了草體根部頂點高度坐標(biāo)值的準(zhǔn)確計算，從而解決了草體與地面的貼合不緊密的問題，進(jìn)一步增強了真實感。（2）對于大規(guī)模草地場景的草體表達(dá)和簡化，本文基于多細(xì)節(jié)層次(LevelsofDetail，LOD)思想，設(shè)計并實現(xiàn)出一種混合草體建模方法，采用幾何模型模擬近距離草體，使用星形布告板構(gòu)造中距離草體，彌補了現(xiàn)有的混合建模方法在真實感上的欠缺。此外，還對LOD的過渡策略進(jìn)行研究，通過控制不同模型
4、在過渡區(qū)的權(quán)值，解決了不同草體細(xì)節(jié)層次模型之間過渡不自然的問題。（3）對于草地場景的動態(tài)模擬，本文對近距離幾何模型的動態(tài)模擬采取基于物理的方法，綜合考慮了重力、彈力和風(fēng)力等因素，真實感良好；對于中等距離基于星形布告板的草體的動態(tài)模擬，則采用基于過程式的方法，并通過共享幾何草體的變形數(shù)據(jù)實現(xiàn)了布告板草體的近似變形，在保持實時性的前提下進(jìn)一步增強了真實感。本文還通過限定草體碰撞檢測的作用域?qū)崿F(xiàn)了對現(xiàn)有的草體碰撞檢測算法的改進(jìn)和簡化，在提升了場景的真實感的同時也增強了實時性。關(guān)鍵詞：真實感草地場景，細(xì)節(jié)層次模型，草體分布，動態(tài)模擬，碰撞檢
5、測I萬方數(shù)據(jù)AbstractWiththedevelopmentofhardwareandcomputergraphicstechnology,thesimulationtechnologyofrealisticgrasslandscenerelatedresearchmethodsarealsoinprogress.Inrecentyears,manyresearchershavestudiedthemethodsofgrassmodelinganddynamicsimulation,andsignificantprogressh
6、asbeenmade,butlarge-scalerealisticgrasslandscenesrenderinginreal-timesceneneedsfurtherresearch,andtheresearchofthedistributionofgrassisrelativelyless.Atpresent,theresearchofthesimulationofrealisticgrasslandcouldnotachieveagoodbalanceintherealityofsenseandreal-timerende
7、ring,thereisstillmoreroomforresearchandimprovement.Thispaperisdedicatedtoresearchandimprovetheexistingmethodsandtechnology,tomakeitsuitableforlargescaledynamicscenessimulationmethodofthegrasstomakeitbalancedtherealismofthesimulationandreal-time.Themainresultsofthisthes
8、isare:（1）Basedonstatisticaltheory,cursivefortheproblemofexistinggrassdistributionmethods‘denseandsparseareasaren'tnat
