虛擬地景生成算法研究和仿真平臺(tái)開發(fā).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是目前較熱門的研究課題之一，隨著技術(shù)上的進(jìn)步與成熟，它的應(yīng)用已經(jīng)由過去的娛樂與模擬訓(xùn)練發(fā)展到包含航空、航天、鐵道、軍事、建筑等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展的主力仍舊在3D逼真環(huán)境的模擬，在虛擬現(xiàn)實(shí)的地景生成方面，集成多種地景的地景生成平臺(tái)較少，其中很多地景生成平臺(tái)功能較單一，或者只能生成某個(gè)地形的地景，或者只能提供給用戶具有固定特征參數(shù)的地形，而不能滿足各種特定目的的需要。本文在全面分析各種地景的生成算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合某項(xiàng)目

2、需要提供高程數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)需要，開發(fā)了一個(gè)能對(duì)虛擬地景進(jìn)行仿真的平臺(tái)。主要工作概括如下： 1．分析和研究了目前海面生成的幾種方法，具體研究了基于海浪譜的仿真方法，運(yùn)用P-M海浪譜與我國(guó)《海港水文規(guī)范》中給出Donelan方向分布函數(shù)構(gòu)成海浪的方向譜，采用了兩種風(fēng)場(chǎng)對(duì)海浪進(jìn)行分析討論，通過分析陣風(fēng)場(chǎng)中風(fēng)力變化對(duì)方向譜函數(shù)的影響模擬了不同風(fēng)場(chǎng)情況下的海浪，能較好的模擬低海情情況下的海浪。 2．研究了其它地形的生成方法，采用分形算

3、法中的隨機(jī)中點(diǎn)位移法的菱形方形細(xì)分法進(jìn)行建模，針對(duì)MPD算法生成的地形總體過分崎嶇的現(xiàn)狀進(jìn)行了平滑處理，針對(duì)邊界縫合處會(huì)出現(xiàn)相鄰點(diǎn)落差較大或者較小的情況進(jìn)行了處理，使得生成的高程地表相鄰點(diǎn)的落差范圍落在視覺所能接受的范圍，同時(shí)把MPD算法仿真的地形與曲面插值算法所仿真的地面進(jìn)行比較，MPD算法對(duì)粗糙度較高的地表的模擬比插值法更符合實(shí)際情況。 3．本文在VC6.0環(huán)境中使用MFC結(jié)合OpenGL設(shè)計(jì)了一個(gè)地景仿真平臺(tái)，本平臺(tái)對(duì)海面