利用OSG三维图形渲染引擎实现的骨骼动画

动态实体模型是虚拟场景的重要组成部分,骨骼动画是表达虚拟场景中动态实体行为的主要技术。提出了一种虚拟场景中三维模型骨骼动画渲染的策略,即采用第三方软件建立三维动画模型,基于Cal3D动画控制机制,使用OSG三维图形渲染引擎对虚拟场景中运动的三维模型进行模拟。在VisForest软件的基础上,集成了骨骼动画渲染方法,解决了动物在虚拟地表上“踏空”的问题,扩展了动态实体在虚拟环境中的行为模拟。以梅花鹿和大象为例,逼真地模拟了动物在虚拟环境中的奔跑和行走的过程,模拟过程中动作衔接比较自然。     

基于 OSG 的漫游系统的设计与实现

虚拟现实技术的提出,凭借真实的沉浸感、可交互性以及可构想性等这些优势,轻而易举地把现实世界通过计算机数字化中呈现出来。在城市建设、室内设计、工业设计、道路桥梁规划、旅游教学、房地产、古迹恢复、电力水利、地质灾害、虚拟校园等各个领域广泛应用虚拟现实技术,并对相应领域的发展产生了极大的帮助和推动作用。基于OSG的漫游系统正是基于此技术上的一项应用,该系统具备模型加载,点、线、面渲染,导航,漫游,雨、雪、雾特效,等功能。最终目标是希望实时呈现了一个逼真的、立体化的,能给人视觉、听觉、触觉感受的虚拟漫游系统。该漫游系统的实现有利于景区旅游资源充分开发利用,对广西师范大学建设规划具有重要的现实意义。同时,也是弘扬和传播广西师范大学校园文化的重要途径。     

基于OSG的镜面反射特效的实现

针对虚拟现实领域中如何提高渲染性能的问题,提出采用OSG(Open Scene Graph)图形开发接口实现镜面反射特效.由于镜面反射特效中的反射映像需通过绘制被反射物体的镜像拷贝来实现,而OSG的场景图技术支持对象实例的重用,它可以在一次加载几何体模型的情况下,给模型添加多个父节点,用以绘制不同状态的模型.同时,OSG采用StateSet类管理渲染状态,每个StateSet对象可以自动优化状态设置,使状态转变量最小,从而提升渲染性能.实验证明,用OSG开发库可以快速模拟出真实的镜面反射现象,并有效避免了冗余状态的设置.     

基于OSG的分形L-系统三维树木仿真

对现实中的树木结构进行研究,在L系统的基础上对字符集进行扩展,设计了更加丰富的树木L文法描述,提出了比较符合树木生长过程的几何幂衰减规律,并结合图形渲染引擎OSG (open scene graph)实现了三维树木的树干部分的绘制.通过给树木的树干部分添加纹理、绘制树叶并给树叶添加阴影,使得绘制的树木更加真实自然.将绘制的树木作为一个节点加载到虚拟场景中,增强了虚拟场景的真实感.     

基于OSG的虚拟校园漫游系统的设计与实现

介绍了虚拟现实技术和OpenSceneGraph(OSG)三维渲染引擎。结合虚拟现实技术的综合应用,使用三维建模软件—3DS MAX 8、开源的OSG三维渲染引擎,设计实现了学校校园虚拟漫游系统。该系统可以为用户提供直观、逼真的虚拟环境,使观者有身临其境之感。     

基于OSG的粒子特效仿真研究

针对虚拟现实领域中特殊天气、战斗等场景中需要雾、雨、云、火焰、爆炸等场景特效来提高场景逼真度与兼顾渲染实时性的问题,提出采用基于OSG的粒子系统特效。本文在分析粒子系统实现原理的基础上,利用Open Scene Graph（OSG）2．8．2开源场景图形开发库建立粒子特效系统模块,从而有效地解决特殊场景中对粒子效果的要求。给出一个飞行场景中降雪效果的示例,通过分析帧速率等指标说明OSG可以快速绘制粒子系统。试验结果表明,基于OSG的粒子特效能够很好地满足虚拟现实中对粒子特效逼真度和实时性的要求。     

基于OSG五维气象可视化软件的设计及实现

以前主要以二维气象云图作为各级气象部门服务研究与预测的依据,而新兴的三维气象模拟具有形象、动态等突出优点,三维气象可视化技术已成为国际研究的热点.在基于OSG五维气象可视化软件中主要功能模块分为:风力场动态模拟、填色图、等值线、体绘制.为满足实时性的需求,在风力场、填色图的绘制中,采用在场景图直接建立几何节点,在几何节点增加回调自定义画法的方法,对等值线的绘制采用缓存、抽点、内插的方法,对体的绘制采用在场景图直接建立XYZ三方向切片集几何节点,通过"最正对"来控制某方向切片集出现的方法.同时给出了软件的功能及实验结果.     

基于OSG的虚拟建筑漫游系统的设计与实现

为了实现建筑参观的真实感和沉浸感,该文结合虚拟现实技术的综合应用,使用SketchUp建立建筑三维模型和室内景观三维模型,以目前性能较高的开源图形引擎OSG(OpenSceneGraph)作为支撑,在Windows平台下利用VisualStudio2008设计开发了虚拟建筑场景漫游系统。系统采用高效的算法和优化的渲染技术实现了手动漫游和自动漫游的综合功能,利用多线程技术在多视口中观察图片并配以语音解说,同时增加了导航功能,使参观者在立体环境下体验逼真、直观的建筑漫游感受。虚拟建筑漫游在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑行业将带来全新的展示和营销方式。     

基于OSG的空间机械臂三维仿真平台的设计与实现

为了实现空间机械臂路径规划算法的可视化仿真,采用OSG技术,开发了一个实用方便的空间机械臂三维仿真平台;该仿真平台在VS2005开发平台上,基于QT框架类和OSG的图形库进行开发,将仿真平台系统框架分为了OSG仿真界面,任务管理,数据管理和路径规划四个模块并设计了人机交互界面;最后,通过典型的仿真实验对仿真平台进行了测试,有效地验证了空间机械臂单臂路径规划算法和双臂协调路径规划算法的正确性以及空间机械臂三维仿真平台的可行性。     

基于OSG与Qt的FAST三维场景仿真

为解决FAST基地可视化的问题,开发了一套基于OpenSceneGraph(OSG)与Qt的三维场景仿真系统。通过三维建模,计算机程序自动化布局,OSG虚拟场景搭建等,将FAST的场景进行仿真显示。通过数据驱动实现对虚拟场景的实时更新,同时采用OSG的粒子系统来模拟雨雪天气特效场景。该系统将FAST的场景实时显现在技术工作人员面前,具有场景漫游,动态演示等基本人机交互功能,可为FAST基地的实践工作提供辅助决策依据。     

基于OSG的混合系统三维仿真技术的研究与实现

在连续／离散混合系统的物流生产过程中,利用OSG（Open Scene Graph）开源软件包实现虚拟车间物流生产过程的三维仿真。为了开发一个性能良好的虚拟仿真系统,建立了合理的虚拟对象体系,解决了场景建模时的模型对象和三维仿真时的仿真对象的关系,使得整个运行过程效率更高。最后将离散事件与连续系统有效结合,在仿真时钟推进机制和基于消息的事件调度的控制下,实现了新的混合系统的三维仿真。     

数字地球神经系统模型研究

本世纪末数字地球概念的提出具有重大的意义,文章首先讨论了它的特点,接着对网络的人工生命现象进行了分析,提出数字地球神经系统模型的新概念,指出网络工操作性是数字地球神经系统的关键因素,并研究了基于地理空间信息与知识的智能代理技术。     

GeoStar-中国人为"数字地球"设计的GIS软件

“数字地球”被认为是我们这个星球在计算机网络系统上的多分辨率的三维表像。从这一基本点出发,本分析“数字地球”对ＧＩＳ软件所提出的基本要求,随后介绍ＧｅｏＳｔａｒ这个由中国人研制的适合于“数字地球”需求的ＧＩＳ软件的数据结构和数据模型。通过ＧｅｏＳｔａｒ,既能够创建一个集成的多比例尺栅格图像、矢量图形和数字高程模型的无缝数据库,亦可以得到多种三维可视化模型。还叙述该软件在建立数字广东和Ｃｙｂｅｒ深     

基于OSG的电子沙盘系统的研究与实现

结合“山西省水利工程规划电子沙盘”实例提供了一种基于开源跨平台三维渲染引擎OSG的电子沙盘系统开发方案,并对其中场景结构的组织和管理、大地形建模和立体显示等关键技术展开了研究.分析了地形建模工具VPB的工作机理及生成IVE模型的分页细节层次结构,提出了一种模拟飞行的场景切换模式的实现方法.所开发出的系统具有海量模型库迅速加载、矢量文字图片显示、多种场景漫游方式并存等特点,对于工程实践有一定的指导意义.     

基于GeoAgent的数字地球自适应网络系统模型

数字地球是一个复杂,动态变化的自适应网络系统。通过类比人类对外界刺激的反应过程和数字地球的行为,提出了以一种具有学习和空间处理能力的智能实体－空间智能体ＧｅｏＡｇｅｎｔ作为数字作自适应网络中的基本处理单元,并给出了基于ＧｅｏＡｇｅｎｔ的数字地球自适应网络的系统模。     

基于OSG的三维仿真平台的设计与实现

为了使仿真设计用户高效、快速地制作各类仿真应用系统,采用OSG(Open Scene Graph)技术,开发了一个实用方便的三维仿真设计平台(简称3DVR).该平台在OSG基础上加以扩展,采用底层模块隐藏封装、模块整合等技术,构成一个使用更加方便的高级API函数库,在必要时可以使用底层函数进行二次开发.文中具体介绍了该平台各模块功能和特点、体系结构、相应关键技术以及应用实例,提供了一种可供进一步研发复杂仿真系统与应用的标准中间件的的方法,封装了各种通用的复杂仿真算?使编程工作变得简洁明快.     

跟踪雷达三维场景显示系统的设计与实现

针对局部战争中对作战细节可视化的迫切需求,为实现全方位监视雷达视野中目标的表现姿态和运动情况,弥补传统雷达显示终端对三维空间信息表现不直观,画面单一等缺点,研究雷达信息的三维可视化显示,模拟真实的战场环境。提出利用OSG渲染引擎,以三维场景态势的构建和管理为核心,对目标模型动态加载、地面火力攻击显示以及空中目标实时变换、多样化视点等关键技术进行优化,设计和实现一种跟踪雷达三维场景显示系统。系统运行结果表明其具有良好的性能,能根据雷达信息完整地模拟出实时、逼真的三维场景显示效果。     

基于OSG的分布式渲染系统的设计与实现

大规模场景模型包含大量的几何、纹理数据,而普通PC的处理能力有限,因此在其上实现实时渲染有较大难度.本文采用C/S系统结构,运用sort-last分布渲染模式,使用开源高性能三维图形渲染工具包OSG,设计并实现了基于OSG的分布式渲染系统.实验结果表明,针对大规模场景模型的渲染,本系统在性价比方面有较强的实际应用价值.     

基于OpenGL的光照模型及其MFC实现

OpenGL是一个开放的三维图形软件包，而VisualC^ 是目前主要的OpenGL开发工具，本文通过两个光照模型的建立，展现了OpenGL强大的图形功能，并论述了OpenGL和VisualC^ 的MFC相结合的方法各种优点。     

基于OSG的体育场馆三维展示系统

基于OSG技术设计实现了体育场馆的三维展示系统,对体育场馆和比赛场景建模。在该系统中,管理员可以对体育场馆的不同比赛场景进行编辑,对体育器械的摆放区域进行设定,用户可以多种方式和路径漫游体育场馆,如自动和手动漫游场馆,可以自己编辑漫游路线,也可以在权限范围内编辑场景,模拟训练。在本系统中,提出采用知识描述的方法来确定场馆内体育器械允许摆放的位置,并采用四元数来描述器械摆放的角度。该文对OSG技术在本系统中的关键应用,如OSG数学基础、OSG内存管理、OSG的场景显示等问题进行阐述。