基于VRML的虚拟港口场景交互技术的研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述计算机科学与技术基于VRML的虚拟港口场景交互技术的研究引言：随着计算机图形学技术、可视化技术及多媒体技术的发展，人们充分发挥创造性思维，使用计算机精确地再现现实世界中的绚丽多彩的三维物体，三维图形在人们周围无所不在。虚拟现实是计算机与用户之间的一种更为理想化的人机界面形式。虚拟建筑场景漫游或称建筑场景虚拟漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，是虚拟建筑场景建立技术和虚拟漫游技术的结合。虚拟漫游技术是虚拟现实（VR）[1]技术的重要分支，在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快，取得

2、了很好的社会效益。1虚拟建筑场景漫游技术的分类与应用虚拟建筑场景漫游技术有多种分类方法，比如：按漫游对象——建筑物或建筑环境的真实存在与否来分；按漫游对象数据的真实性来分；按漫游系统的形成技术来分；按漫游系统的应用行业和目的来分等等。1.1真实建筑场景的虚拟漫游这种虚拟漫游的最大特点是：被漫游的对象是已客观真实存在着的，只不过漫游形式是异地虚拟的而已，同时，漫游对象制作是基于对象的真实数据。1.1.1真实名胜景观的虚拟观光旅游这种虚拟漫游可以使游客足不出户地游历世界各地名胜和风光。异地漫游的对象，除久负盛

3、名的名胜和宏伟建筑群等景物景点以外，还包括被进行虚拟漫游式检查的管道纵横的复杂车间和厂房。因此，虚拟的漫游对象制作时，对真实数据的测量精确度要求很高。在名胜景点虚拟漫游系统的开发方面，我国科技工作者制作的敦煌莫高窟博物馆参观系统、中国的故宫以及西湖风光虚拟游览系统都具有一定代表性。特别值得一提的是于2003年完成的故宫VR《紫禁城·天子的宫殿》项目。安装在故宫博物院的SGIRealityCenter是一个沉浸式剧场，可容纳54位工作人员，高分辨率的图像投射在50英尺宽、14英尺高的弧形屏幕上，三台Barc

4、oGalaxyWARP立体DLP投影机以一个三管道的Onyx3800InfiniteReality54系统和千兆专用纹理库为驱动，将高分辨率的图像逼真地投射在屏幕上。参观者能够在虚拟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，最近距离地观看太和殿的全景。1.1.2真实地形地景虚拟漫游广义地说，真实地形地景的虚拟漫游和真实景点虚拟观光漫游一样，都属于基于真实数据的而且已经存在着的真实场景虚拟漫游，只不过两者获取真实景物数据的方式和传感器不大相同而已。这种虚拟漫游在军事上很有用处。它的3I[2

5、]效果是传统军用沙盘或电子沙盘无法达到的。目前多为特定作战或重点保护区域的视景形式的漫游。这种视景的制作是真实地景、地物的再现。制作过程一般为两步：第一步根据卫星或航空拍照中的高程数据制作某一战区的地形视景，局部可精确到山脉、河流、机场、桥梁、房屋的显现；第二步根据航拍素材为上述地形贴上一层纹理，从而大大增强地形、地景的视觉真实感。如果场面很大，场景还要进行无缝拼接。这种大视野全时空虚拟漫游，已成为当今作战准备、驾驶员训练、指挥模拟训练等方面不可缺少的先进手段。1.2虚拟建筑场景的虚拟漫游虚拟建筑是指客观

6、上并不存在是完全虚构的，或者虽有设计数据但尚未建造的建筑物。虚拟建筑场景漫游是一种应用越来越广泛、前景十分看好的技术领域。在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑行业，在虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练方面，在游戏设计与娱乐行业，乃至在促进未来新艺术形式诞生等方面，它都大有用武之地，而且代表着这些行业的新技术和新水平。1.2.1建筑设计、城乡规划中和新型房地产虚拟广告建筑师或规划师可将其设计、规划方案或其理念三维地呈现出来，让投资方或审查者“身临其境”地在漫游中进行多角度体验性观察，找出不理想之处并当即加以改

7、进，以免交付后特别是施工后再去更改设计。1.2.2电脑游戏高尚的电脑游戏活动，不仅可达到劳逸交替、消除疲劳的目的，还有陶冶情操和启发想象的益智作用。电脑游戏节目主要是脚本编排下的虚拟人在人造场景中的行为变化。因此虚拟建筑场景漫游技术在该领域的应用和影响举足轻重。5最初的三角洲游戏运用了大量的室内外建筑场景，比如营房、地道、碉堡、指挥塔、军火库、望塔等。后来流行的Quake、VR特警等运用了地铁、火车及轮船内部建筑场景的即时战略游戏已较普遍。当今网络对抗游戏CS的场景更是由三维室内外建筑物组成。就连体育类游

8、戏如极品飞车、FIFA，其中体育场、大桥、隧道等建筑物场景也是不可或缺的。1.2.3虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练战场虚拟仿真和指挥模拟训练具有虚拟仿真技术的各种优点，例如安全性、可重复性、经济性、战场环境难度可调性、方便对抗模拟、容易实现各种战术设定等等。其中建筑或广义建筑场景根据训练等级和程度的不同需要可简可繁，可侧重于高山峻岭或丘陵，可侧重于江河湖海或沼泽，也可侧重于沙漠荒原或草地；可附设机场、公铁路、桥隧或导弹发射场