浅析地下管网虚拟现实系统的构建-机电毕业论文(4)

　　2．3 漫游过程中的实时处理

　　在三维地下管网系统研究方面，使用地形 LOD模型和 R—Tree空间索引技术对大量的三维数据进行实时漫游研究，取得一定进展。但是在数据的状态交换、高速的内存交换机制、空问索引技术方面还有待进一步研究和提高。由于地下管网数据量比较大 ，很难实现实时漫游，因此，实时绘制出相应的结果成为一个主要瓶颈。针对地下管网信息系统在漫游过程中实现绘制的这一特殊性，实时加速方法主要通过使用改进的平行投影技术、空间跳跃重采样、相邻帧间的连贯性关系三种方法来实现。 通过一组平行投射线而得到的形体投影称平行投影 。平行投影又可根据投射线与投影面垂直与否分为平行正投影和平行斜投影。

　　使用光线投射技术，在沿视点投射出的光线上进行重采样时，有许多空体素，使用改进的空问跳跃(Space--Leaping)技术可以跳过这些空体素，以加快绘制速度 。

　　在漫游过程中，由于相邻的两个视点位置和视线方向变化较小，相邻帧的场景大部分是相同的，只有少部分不同，因此，可以利用相邻帧的这种连贯性关系实现实时处理。

　　基于相邻帧的连贯性，提出了一种两步实时处理技术 ；将当前帧的处理分成两步：近景和远景的处理。近景的处理利用改进的两阶段光线投射技术，远景的处理利用改进的加速对象投影处理远视点区域，并考虑了相邻帧的连贯性，相邻帧场景变化在一定范围内近视点场景重新计算，其余部分利用上一帧的结果进行处理，然后再重新合成。

　　使用 OpenGI 的双缓存技术可以实现部分漫游功能。该技术使用两个前后台和两个缓存绘制画面。在显示前台缓存内容中的一帧画面时，后台缓存正在绘制下一帧画面；当后台缓存绘制完毕，后台缓存内容便显示在屏幕上，而前台此时又在绘制下一帧画面内容，如此循环反复，屏幕上总是显示己经画好的图形，看起来所有的画面都是连续的。

　　3  结束语

　　三维可视化技术使传统二维的、静态的地图向三维的、动态的场景表示方向发展，在空间关系型数据库的支持下利用可虚拟现实技术不仅可以对空间对象进行全方位的交互，而且可以对其中的空间对象进行数据挖掘，探索其中隐含的规律，对未来状况进行预测，并制订出合理、可行的解决方案等。

　　通过对地下管网一系列问题的研究，主要解决以下几个问题 ：

　　1)针对管线的布置特点和数据特点，设计合理的数据模型和数据结构，建立管线空间数据库，充分表现管线间的空间拓扑关系。

　　2)在对管线数据进行入库后，对管线数据进行三维显示的可视化研究。

　　3)使用 OpenGL的双缓存技术实现地下管线漫游查询功能。

　　参考文献

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