虛擬現(xiàn)實技術若干關鍵問題的研究與VARE的實現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術被專家學者們公認為是21世紀最有可能促使社會發(fā)生巨大變化的幾大技術之一.它已經(jīng)在教育培訓、工程設計、醫(yī)學和娛樂等眾多領域展現(xiàn)了非凡的魅力.論文側(cè)重于虛擬現(xiàn)實技術在工程設計方面的應用,對立體顯示、交互和約束等關鍵技術進行深入探討,并在此基礎實現(xiàn)了虛擬裝配娛樂環(huán)境VARE,之后針對主流虛擬現(xiàn)實開發(fā)工具和VARE的不足之處,提出了將基于物理特性的仿真引入虛擬現(xiàn)實領域,以創(chuàng)建更符合真實世界的虛擬環(huán)境,并在這一領域做了一些有益的嘗試.

2、論文首先回答了"虛擬現(xiàn)實是什么,虛擬現(xiàn)實能干什么"的問題,闡述了虛擬現(xiàn)實技術的概念和特征,并將其與計算機仿真等類似技術進行了比較分析,介紹了虛擬現(xiàn)實技術在教育和人機工程學等多個領域的應用.立體顯示方面主要解決構(gòu)建虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)時實現(xiàn)立體顯示的問題.按照從理論到實踐的思路,從生理機制、計算機繪制機制介紹了立體顯示原理,介紹了常見的立體顯示系統(tǒng)尤其是雙輸出立體顯示系統(tǒng),之后從視覺生理、視覺幾何和心理等角度分析了顯示效果的影響因素,并提出了相應

3、的措施,最后在OpenGL、WTK和3Dmax等平臺實現(xiàn)了立體顯示.交互與約束方面主要研究虛擬環(huán)境中的導航、對象選擇/操作和系統(tǒng)控制等交互任務的實現(xiàn),以及虛擬環(huán)境中約束的建立、識別與求解.基于以上關鍵問題的研究,論文實現(xiàn)了虛擬裝配娛樂環(huán)境VARE,同時介紹了VARE在干涉檢測、系統(tǒng)反饋等關鍵技術的實現(xiàn).最后,針對主流虛擬現(xiàn)實開發(fā)工具和VARE的不足之處,論文提出了將基于物理特性的仿真引入虛擬現(xiàn)實領域,使虛擬環(huán)境中的對象能夠根據(jù)自身的物理