《基于三维动画的虚拟场景实现——动态实体的运动控制和特效毕业(论文)设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于三维动画的虚拟场景实现——动态实体的运动控制和特效毕业(论文)设计论文.doc（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 本科毕业设计论文本科毕业设计论文题 目基于三维动画的虚拟场景实现动态实体的运动控制和特效毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照
2、学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 设计论文 毕业 任务书一、题目基于三维动画的虚拟场景实现动态实体的运动控制和特效二、指导思想和目的要求综合运用所学的基础理论知识和专业技术知识，研究学习虚拟仿真技术，通过学习书本知识和网络资源，分析并解决项目中遇到的各种问题，通过对基于三维动画的虚拟场景实现这个项目的开发，学习和掌握如何利用OpenGL进行三维仿真。三、主要技术指标1. 研究基
3、于OpenGL的软件开发环境，实现飞机飞行及导弹飞行实时动画。2. 研究OpenGL的纹理映射技术，利用该技术实现虚拟场景中场景和物体的贴图。3. 研究基于粒子系统的特殊效果从而对粒子系统进行参数化设计和实时绘制。四、进度和要求知识准备阶段 11月26日2月1日 了解国内外多方面资料。实验与设计阶段 2月2日 3月1日 开始进行编程实验并考虑设计问题。完成设计阶段 3月2日4月7日 完成系统的设计。编码阶段 4月8日5月7日 完成相应的编码并开始准备测试。测试阶段 5月8日5月30日 进行系统的测试。五、主要参考书及参考资料【1】 曾建超，俞志和. 虚拟现实的技术及其应用M. 北京：清华大学出
4、版社，1996. 5-88.【2】 汪成为，高文，王行仁. 虚拟现实技术的理论、实现及其应用M. 北京: 清华大学出版社，1996. 25-108.【3】 康风举. 现代仿真技术与应用M. 北京：国防工业出版社，2001. 200-210.【4】 Whitechen. 虚拟现实技术的研究现状R. 编号5413， 北京: BBS水木清华站， 2003.【5】 汪成为. 灵境技术的理论、实现与应用M. 北京：清华大学出版社，1996. 100-120.【6】 于维平,朱一凡,等. 多媒体仿真研究与发展J. 系统仿真学报，1997， 9: 10-20.【7】 王乘,周均清,等. Creator可视化
5、仿真建模技术M. 武汉: 华中科技大学出版社，2005. 6-8.【8】 武裕国,杜莹. 利用C+模板设计可扩展的粒子系统A. 第四届全国虚拟现实与可视化学术会义论文集C. 大连：大连海事大学出版社，2004. 637-638.【9】 Michael E Goss. Motion Simulation-A Real Time Particle System for Display of Ship WaresJ .IEEE Computer Graphics & Applications， 1990，1: 30-35P.【10】 Unbescheiden M, Trembilski .A Clo
6、ud EnvironmentsJ.IEEE Visualization Proceedings Simulation， 1998， 1: 98-104P.【11】 Szeliski Richard,Tonnesen David. Surface modeling with oriented particle systemsJ.Computer Graphics， 1992， 26(4): 185-194P.学生 _ 指导教师 _ 系主任 _III目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1虚拟现实技术的概况11.1.1虚拟现实的概念及起源11.1.2虚拟现实的特点11.1.3虚拟现实
7、技术的应用41.2虚拟场景仿真技术的发展和国内外研究现状41.2.1虚拟场景仿真技术的发展41.2.2虚拟场景仿真技术的国内外研究现状51.3问题的提出6第2章 虚拟场景仿真软件的系统设计思想82.1虚拟场景仿真软件系统的整体结构82.1.1模型系统82.1.2坐标系统92.1.3背景系统112.1.4特效系统112.1.5控制系统112.2虚拟场景仿真软件的设计流程122.3仿真软件实施方案论证132.3.1仿真软件开发环境的选择132.3.2采取的研究方法和技术路线142.3.3三维物体几何建模技术和工具的选择152.4虚拟场景仿真软件的总体概述162.4.1虚拟场景仿真软件的两种工作方式
8、162.4.2虚拟场景仿真软件的表现方法172.5 本章小结18第3章 基于粒子系统的模糊景物的模拟193.1粒子系统的基本原理193.2粒子系统随机范围的设置203.3 粒子系统的设计213.4飞机尾焰仿真223.4.1飞机尾焰的粒子系统模型223.4.2用OpenGL表现尾焰特效243.4.3仿真结果及结论25第4章 系统实现及调试274.1软件的使用界面274.2软件的运行环境284.3软件调试28第5章 总结与展望335.1本文的主要工作总结335.2后续工作展望34致 谢35参考文献36毕业设计小结37附录38摘 要虚拟现实技术是当前计算机领域中的一个重要的分支，它刚兴起就表现出极其
9、迅猛的发展势头，在工业设计与制造、数字化城市、虚拟建筑、教育与培训、展览及娱乐等方面都将发挥重要的作用。虚拟现实技术中场景(虚拟场景)的建模始终是研究的核心问题，也是需要首先解决的问题，现在世界范围内，对于这个问题的解决主要有两种方法:基于图形(几何)的建模与绘制方法(GBMR)和基于图像的建模与绘制方法(IBMR)，此两种方法各有其优缺点。本论文紧紧围绕当今热门的虚拟场景建模技术进行了研究。重点研究了基于图形和基于图像的建模和绘制技术，以及场景的取景变换、光照、消隐、和纹理映射等真实感增强技术。本文主要研究工作及所取得的研究成果如下:1. 基于OpenGL的软件开发环境，实现了一个飞机飞行及
10、其导弹飞行实时动画，实时显示飞行器的运动轨迹和飞行场面，较好的反映了仿真的效果。2. 设计了基于粒子系统的特殊效果，把粒子系统的行为模型和几何模型统一起来，对粒子系统的属性及随机性作了理论性的分析研究，并对粒子系统进行了参数化设计和实时绘制。3. 对OpenGL的纹理映射技术及原理进行阐述，并摸索出一套合理的纹理映射方法，在使用过程中实现了对纹理的管理。利用纹理映射技术实现了虚拟场景中场景和物体的贴图。关键词 虚拟场景图， OpenGL纹理映射， 粒子系统， GBMR， IBMRABSTRACTThe Virtual Reality (VR) technology is a very impo
11、rtant branch among computer science，it had expressed rapid increase growing tendency as soon as came forth，and it would play an important role in industry & manufacture， digital city，virtual building，training & education，exhibits and entertainment and so on. Modeling and rendering for virtual scene
12、(Virtual Environment) is always the kernel problem in VR， and the problem must be solved at first. Nowadays， there are two methods to solve the problem: Graphics (Geometry) Based Modeling and Rendering (GBMR)，Image Based Modeling and Rendering (IBMR)，the existing two kinds of methods are provided wi
13、th their own advantage and disadvantage.This paper had researched the fashion modeling technology of VE. My research focus on GBMR & IBMR，VE realism increasing technology as coordinate transforming，lighting & shading，hidden surface removal，and texture mapping etc. Its main research work and results
14、are as follows:1. The virtual scene simulation platform is a software development environment based on OpenGL; it shows the plane fly and the missile tracing. 2. Detailed analyzed the attribute and the realized process of particle system，had made theoretically the analysis to the randomness of the particle system，unified the particle system behavior model and the geometry model, and had realized the dynamic environment (rain， snow， mist and dust and so on)modeling by using the particle granule system.3. Demonstrated the technology and theory of the texture mapping
