基于Direct3D的虛擬野生動(dòng)物園仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)是綜合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)圖像學(xué)，人工智能等多門學(xué)科理論，用于模擬現(xiàn)實(shí)世界的一門新興技術(shù)。野生動(dòng)物園為人類能夠接觸到平時(shí)無法接觸到的野生動(dòng)物提供一個(gè)場(chǎng)所，但是由于各種條件的限制，野生動(dòng)物園離大多數(shù)人比較遙遠(yuǎn)。本文旨在設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬野生動(dòng)物園仿真系統(tǒng)，為用戶提供一個(gè)虛擬平臺(tái)，使得用戶能夠沉浸在這種虛擬環(huán)境中。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.闡述了本課題的研究背景與意義，介紹野生動(dòng)物園的概念與虛擬現(xiàn)實(shí)的起源和國(guó)內(nèi)外

2、研究現(xiàn)狀。對(duì)Direct3D的各個(gè)版本進(jìn)行了說明。
　　2.描述了Direct3D10的框架及其API的特征，詳細(xì)介紹了Direct3D10的可編程管道的各個(gè)階段及其工作流程、頂點(diǎn)緩沖器與紋理緩沖器的概念。介紹High Lever Shader Language(HLSL)的基本概念特征與編程方法，最后還介紹了集成開發(fā)環(huán)境Visual Studio.Net2008與DirectX SDK聯(lián)合開發(fā)Win32應(yīng)用程序。
　　3.

3、對(duì)虛擬野生動(dòng)物園進(jìn)行需求分析，分析了系統(tǒng)的背景與基本功能、界面、運(yùn)行的軟硬件環(huán)境、維護(hù)需求以及效果需求。劃分了系統(tǒng)的功能模塊，詳細(xì)介紹了所有的功能模塊，設(shè)計(jì)系統(tǒng)接口，完成了系統(tǒng)主體運(yùn)行的流程的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
　　4.主要介紹如何設(shè)計(jì)場(chǎng)景模型。在對(duì)場(chǎng)景網(wǎng)格模型設(shè)計(jì)中包括對(duì)天空盒模型、地形模型以及河流模型的設(shè)計(jì)；對(duì)動(dòng)物網(wǎng)格模型設(shè)計(jì)中包括食草動(dòng)物模型、食肉動(dòng)物模型、飛鳥模型以及原始動(dòng)物模型的設(shè)計(jì)；在人工網(wǎng)格模型設(shè)計(jì)中包括對(duì)野生動(dòng)物園大門模型

4、設(shè)計(jì)、觀光車模型設(shè)計(jì)以及標(biāo)志牌模型設(shè)計(jì)。
　　5.實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)并顯示運(yùn)行結(jié)果。首先介紹了如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主程序包括部分重要的全局變量的聲明以及入口程序的編寫。然后著重介紹了網(wǎng)格模型裝載的實(shí)現(xiàn)過程，包括如何獲取網(wǎng)格模型文件中的頂點(diǎn)集，如何獲取網(wǎng)格模型的材質(zhì)以及如何繪制網(wǎng)格模型。接著介紹了如何編寫相應(yīng)的著色器與效果繪制技術(shù)，以及對(duì)GPU算法的優(yōu)化。最后顯示了該虛擬系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠滿足虛擬野生動(dòng)物園的功能需求。