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基于Java3D的虚拟漫游实现与LOD算法改进

董鲁秦

   虚拟现实技术作为一门在二十世纪末才兴起的崭新的信息技术,在许多不同的领域有着广泛的应用,具有良好的发展前景。论文以在Web上实现建筑物流畅虚拟漫游为目标,针对目前漫游中的图像跳变和渲染速度问题,提出传统LOD算法的改进方法,并将3DS MAX与Java 3D相结合,建立三维可视化界面进行测试。主要研究内容和结果如下: (1)通过对开发工具进行选择,以减少开发周期为目的,选择3DS MAX作为建模工具;以加快渲染速率,提高漫游速度为目的,对建模方法进行对比,选用简单高效的方法创建场景模型,再利用VRML语言对场景进行优化,为其添加天空背景、光照等效果,为场景中的节点增加交互功能,并通过Billboard技术简化场景建模,加快场景的漫游速度,美化场景环境。 (2)采用Java3D技术建立可视化用户界面,并通过对Behavior类的编写,为该界面添加了场景交互功能,使得用户可以利用该可视化界面对导入的场景模型进行漫游操作。 (3)为了提高场景渲染速度,分析了传统LOD算法的不足之处,将原来的为不同显示细节建立多级LOD模型的思路,改为只建立一个模型,根据不同的距离进行逐级显示;并重点研究了随距离变化的纹理模型的增删问题,避免模型的重复渲染,而仅对每一级的场景的不同部分进行处理,减少了建立多级LOD模型所产生的冗余数据。 (4)在对同一场景应用两种LOD算法的条件下进行测试,改进后的LOD算法对场景的渲染速度大大提高,并通过与传统LOD算法简化场景时所消耗的渲染时间数据进行比较,进一步证明,改进后的算法的优越性。 在本文中,利用3DS MAX建模、VRML下进行优化相结合的方法,提高了建模速度,美化了场景;并利用Java3D下开发可视化用户界面的方法,将建立的场景模型显示在该界面中进行漫游,最后在该环境下,应用改进的LOD算法提高其漫游速度。……   
[关键词]:虚拟现实;Java3D;LOD;VRML;场景建模
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2009年