基于Direct3D的虛擬野生動物園仿真系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)是綜合計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)圖像學(xué)，人工智能等多門學(xué)科理論，用于模擬現(xiàn)實(shí)世界的一門新興技術(shù)。野生動物園為人類能夠接觸到平時無法接觸到的野生動物提供一個場所，但是由于各種條件的限制，野生動物園離大多數(shù)人比較遙遠(yuǎn)。本文旨在設(shè)計一個虛擬野生動物園仿真系統(tǒng)，為用戶提供一個虛擬平臺，使得用戶能夠沉浸在這種虛擬環(huán)境中。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.闡述了本課題的研究背景與意義，介紹野生動物園的概念與虛擬現(xiàn)實(shí)的起源和國內(nèi)外

2、研究現(xiàn)狀。對Direct3D的各個版本進(jìn)行了說明。
　　2.描述了Direct3D10的框架及其API的特征，詳細(xì)介紹了Direct3D10的可編程管道的各個階段及其工作流程、頂點(diǎn)緩沖器與紋理緩沖器的概念。介紹High Lever Shader Language(HLSL)的基本概念特征與編程方法，最后還介紹了集成開發(fā)環(huán)境Visual Studio.Net2008與DirectX SDK聯(lián)合開發(fā)Win32應(yīng)用程序。
　　3.

3、對虛擬野生動物園進(jìn)行需求分析，分析了系統(tǒng)的背景與基本功能、界面、運(yùn)行的軟硬件環(huán)境、維護(hù)需求以及效果需求。劃分了系統(tǒng)的功能模塊，詳細(xì)介紹了所有的功能模塊，設(shè)計系統(tǒng)接口，完成了系統(tǒng)主體運(yùn)行的流程的詳細(xì)設(shè)計。
　　4.主要介紹如何設(shè)計場景模型。在對場景網(wǎng)格模型設(shè)計中包括對天空盒模型、地形模型以及河流模型的設(shè)計；對動物網(wǎng)格模型設(shè)計中包括食草動物模型、食肉動物模型、飛鳥模型以及原始動物模型的設(shè)計；在人工網(wǎng)格模型設(shè)計中包括對野生動物園大門模型

4、設(shè)計、觀光車模型設(shè)計以及標(biāo)志牌模型設(shè)計。
　　5.實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)并顯示運(yùn)行結(jié)果。首先介紹了如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主程序包括部分重要的全局變量的聲明以及入口程序的編寫。然后著重介紹了網(wǎng)格模型裝載的實(shí)現(xiàn)過程，包括如何獲取網(wǎng)格模型文件中的頂點(diǎn)集，如何獲取網(wǎng)格模型的材質(zhì)以及如何繪制網(wǎng)格模型。接著介紹了如何編寫相應(yīng)的著色器與效果繪制技術(shù)，以及對GPU算法的優(yōu)化。最后顯示了該虛擬系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠滿足虛擬野生動物園的功能需求。