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[医药]塔式起重机论文：塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现

[医药]塔式起重机论文：塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现[医药]塔式起重机论文：塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现塔式起重机论文:塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现【中文摘要】塔式起重机作业环境中特殊效果种类繁多、表现各异,主要特点是形状不固定、运动不规则,难以用常规的建模和绘制方法来仿真,或者所建立的模型往往难以兼顾真实性、实时性和开放性等要求。粒子系统是用于不规则模糊物体建模及图像生成的一种方法,此方法采用了一套完全不同于以往造型、绘制系统的方法来构造和绘制景物,形成了景物的整体形态和特征以及动态变化。本论文以起重机驾驶模拟器作为场景,设计与...

[医药]塔式起重机论文：塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现塔式起重机论文:塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现【中文摘要】塔式起重机作业环境中特殊效果种类繁多、表现各异,主要特点是形状不固定、运动不规则,难以用常规的建模和绘制方法来仿真,或者所建立的模型往往难以兼顾真实性、实时性和开放性等要求。粒子系统是用于不规则模糊物体建模及图像生成的一种方法,此方法采用了一套完全不同于以往造型、绘制系统的方法来构造和绘制景物,形成了景物的整体形态和特征以及动态变化。本论文以起重机驾驶模拟器作为场景,设计与实现了基于虚拟现实的逼真粒子特效。此课题来源于“国家质检总局科研项目基于半实物仿真的塔式起重机模拟培训系统(项目编号:2009QK0293)”和“塔式起重机集群安全作业智能控制系统(项目编号:2009QK0294)”。本论文首先介绍基于虚拟现实的粒子特效系统的基本概念、生成规则与过程后,通过对现有各种粒子系统的视觉效果的研究与分析,指出现有粒子效果不完善的地方以及改进方案。同时,根据现有的碰撞检测技术,分析了在粒子系统中的应用方法,使效果更逼真。在大型应用系统中加入粒子特效,可以有效地增强场景的真实性,使系统功能更强大,用户沉浸性更好。本文实现了多种粒子特效,如雨雪效、雾效、工地上施工的火花,在雪效的场景中,首次尝试对粒子使... 【英文摘要】The environment of tower crane has a wide range of special features, that means the performance varied, and the main feature is the unfixed shape, irregular movement, as same as difficult to use conventional methods to simulate modeling and rendering, In the meantime, the model is often difficult to take into account the reality, and hard to turn into real-time requirements. Irregular particle system is used for modeling fuzzy objects and images generated by a method that uses a completely different from th... 【关键词】塔式起重机虚拟现实粒子系统碰撞检测【英文关键词】Tower crane virtual reality particle system collision detection 【目录】塔式起重机模拟器场景中特效技术的研究与实现摘要 4-5 Abstract 5-6 第1章绪论 10-18 1.1 研究背景 10 1.2 课题研究的目的与意义 10-11 1.3 国内外研究现状分析 11-15 1.3.1 塔式起重机模拟器起源 11-13 1.3.2 国内研究现状 13-14 1.3.3 国外研究现状 14-15 1.4 关键技术 15 1.5 本文的研究内容及章节安排 15-18 1.5.1 本系统实现内容 15-17 1.5.2 本文章节安排 17-18 第2章虚拟现实与粒子特效技术应用 18-34 2.1 虚拟现实概述 18-23 2.1.1 虚拟现实的背景 18 2.1.2 虚拟现实的意义 18-20 2.1.3 虚拟现实的发展 20-21 2.1.4 塔式起重机模拟器中的应用 21-23 2.2 特效技术 23-25 2.2.1 引入粒子系统 23-24 2.2.2 纹理技术 24-25 2.2.3 光滑的粒子动力学方法 25 2.3 生成粒子系统 25-29 2.3.1 粒子系统的组成 25-26 2.3.2 粒子系统的生成过程 26-27 2.3.3 粒子的主要属性 27-28 2.3.4 粒子运动属性分析 28-29 2.4 OPENSCENEGRAPH三维开源引擎与场景图形介绍 29-32 2.4.1 OpenSceneGraph概述 30 2.4.2 构建场景 30-32 2.4.3 动态更改图形 32 2.5 本章小结 32-34 第3章总体设计与场景优化 34-39 3.1 系统总体设计 34-36 3.1.1 结构设计 34-35 3.1.2 开发环境选择 35-36 3.2 场景优化设计 36-38 3.2.1 场景图内核应用 36 3.2.2 场景实时渲染 36-37 3.2.3 模型分割技术 37 3.2.4 LOD技术 37-38 3.2.5 纹理映射技术 38 3.3 本章小结 38-39 第4章粒子特效场景的设计实现 39-50 4.1 基于可编程图形处理器的雨雪场景 39-44 4.1.1 实现的结构 40 4.1.2 粒子的运动 40-43 4.1.3 实时控制技术 43 4.1.4 系统优化 43-44 4.2 雾效 44-46 4.2.1 设计实现 44-46 4.2.2 雾模式 46 4.3 基于纹理技术的火花效果 46-49 4.3.1 实现结构 46-47 4.3.2 运动学模型 47 4.3.3 纹理贴图的应用 47-48 4.3.4 事件响应机制 48-49 4.4 本章小结 49-50 第5章雪效场景中碰撞检测实现 50-56 5.1 实时碰撞检测技术 50-52 5.1.1 碰撞检测原理 50-51 5.1.2 经典基于包围盒的碰撞检测算法 51-52 5.2 粒子系统中碰撞检测应用 52-55 5.2.1 实现算法 53 5.2.2 运动控制 53-55 5.3 本章小结 55-56 第6章总结与展望 56-58 6.1 总结 56-57 6.2 展望 57-58 致谢 58-60 参考文献 60-63 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 63

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