基于VRML的虛擬港口場(chǎng)景交互技術(shù)的研究【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基于VRML的虛擬港口場(chǎng)景交互技術(shù)的研究引言：隨著計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)精確地再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的絢麗多彩的三維物體，三維圖形在人們周圍無(wú)所不在。虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)與用戶之間的一種更為理想化的人機(jī)界面形式。虛擬建筑場(chǎng)景漫游或稱建筑場(chǎng)景虛擬漫游是虛擬漫游的一個(gè)代表性方面，是虛擬建筑場(chǎng)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(shí)（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(huì)效益。1虛擬建筑場(chǎng)景漫游技術(shù)的分類與應(yīng)用虛擬建筑場(chǎng)景漫游技術(shù)有多種分類方法，比如：按漫游對(duì)象——建筑物或建筑環(huán)境的真實(shí)存在與否來(lái)分；按漫游對(duì)象數(shù)據(jù)的真實(shí)性來(lái)分；按漫游系統(tǒng)的形成技術(shù)來(lái)分；按漫游系統(tǒng)的應(yīng)用行業(yè)和目的來(lái)分等等。1.1真實(shí)建筑場(chǎng)景的虛擬漫游這種虛擬漫游的最大特點(diǎn)是：被漫游的對(duì)象是已客觀真實(shí)存在著的，只不過(guò)漫游形式是異地虛擬的而已，同時(shí)，漫游對(duì)象制作是基于對(duì)象的真實(shí)數(shù)據(jù)。1.1.1真實(shí)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(duì)象，除久負(fù)盛

3、名的名勝和宏偉建筑群等景物景點(diǎn)以外，還包括被進(jìn)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(duì)象制作時(shí)，對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)的測(cè)量精確度要求很高。在名勝景點(diǎn)虛擬漫游系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方面，我國(guó)科技工作者制作的敦煌莫高窟博物館參觀系統(tǒng)、中國(guó)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(xiàng)目。安裝在故宮博物院的SGIRealityCenter是一個(gè)沉浸式劇場(chǎng)，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(tái)Barc

4、oGalaxyWARP立體DLP投影機(jī)以一個(gè)三管道的Onyx3800InfiniteReality54系統(tǒng)和千兆專用紋理庫(kù)為驅(qū)動(dòng)，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(shí)地形地景虛擬漫游廣義地說(shuō)，真實(shí)地形地景的虛擬漫游和真實(shí)景點(diǎn)虛擬觀光漫游一樣，都屬于基于真實(shí)數(shù)據(jù)的而且已經(jīng)存在著的真實(shí)場(chǎng)景虛擬漫游，只不過(guò)兩者獲取真實(shí)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(pán)或電子沙盤(pán)無(wú)法達(dá)到的。目前多為特定作戰(zhàn)或重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域的視景形式的漫游。這種視景的制作是真實(shí)地景、地物的再現(xiàn)。制作過(guò)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(jī)場(chǎng)、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(qiáng)地形、地景的視覺(jué)真實(shí)感。如果場(chǎng)面很大，場(chǎng)景還要進(jìn)行無(wú)縫拼接。這種大視野全時(shí)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(jìn)手段。1.2虛擬建筑場(chǎng)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(jì)數(shù)據(jù)但尚未建造的建筑物。虛擬建筑場(chǎng)景漫游是一種應(yīng)用越來(lái)越廣泛、前景十分看好的技術(shù)領(lǐng)域。在建筑設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、室內(nèi)裝潢等建筑行業(yè)，在虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)演練場(chǎng)和作戰(zhàn)指揮模擬訓(xùn)練方面，在游戲設(shè)計(jì)與娛樂(lè)行業(yè)，乃至在促進(jìn)未來(lái)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(jì)、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(jì)、規(guī)劃方案或其理念三維地呈現(xiàn)出來(lái)，讓投資方或?qū)彶檎摺吧砼R其境”地在漫游中進(jìn)行多角度體驗(yàn)性觀察，找出不理想之處并當(dāng)即加以改

7、進(jìn)，以免交付后特別是施工后再去更改設(shè)計(jì)。1.2.2電腦游戲高尚的電腦游戲活動(dòng)，不僅可達(dá)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(chǎng)景中的行為變化。因此虛擬建筑場(chǎng)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(yùn)用了大量的室內(nèi)外建筑場(chǎng)景，比如營(yíng)房、地道、碉堡、指揮塔、軍火庫(kù)、望塔等。后來(lái)流行的Quake、VR特警等運(yùn)用了地鐵、火車及輪船內(nèi)部建筑場(chǎng)景的即時(shí)戰(zhàn)略游戲已較普遍。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗游戲CS的場(chǎng)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(chǎng)、大橋、隧道等建筑物場(chǎng)景也是不可或缺的。1.2.3虛擬戰(zhàn)爭(zhēng)演練場(chǎng)和作戰(zhàn)指揮模擬訓(xùn)練戰(zhàn)場(chǎng)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(diǎn)，例如安全性、可重復(fù)性、經(jīng)濟(jì)性、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境難度可調(diào)性、方便對(duì)抗模擬、容易實(shí)現(xiàn)各種戰(zhàn)術(shù)設(shè)定等等。其中建筑或廣義建筑場(chǎng)景根據(jù)訓(xùn)練等級(jí)和程度的不同需要可簡(jiǎn)可繁，可側(cè)重于高山峻嶺或丘陵，可側(cè)重于江河湖?；蛘訚?，也可側(cè)重于沙漠荒原或草地；可附設(shè)機(jī)場(chǎng)、公鐵路、橋隧或?qū)棸l(fā)射場(chǎng)