基于OSG的隧道洞门模型剖切技术研究

隧道洞门作为隧道工程的重要组成部分,其设计和构造涉及到多个方面,具有较高的复杂性。传统的隧道洞门模型可视化技术,在面对复杂、多层次的隧道内部要素时,难以提供足够的详细信息和直观的呈现效果。本文综合应用模板缓冲、着色器渲染、OSG模型加载渲染、动态实时视觉剖切等多种技术,探讨了基于OSG的隧道洞门模型剖切方法。应用结果表明,本文的研发成果可克服传统方法中存在的精度不高、计算效率低、渲染速度慢等限制,从而提供更准确、真实且高效的隧道洞门模型结构可视化解决方案。

基于OSG的三维地图模型设计与优化

飞行员视觉范围受限是导致重大飞行事故的主要原因之一,同时,随着现代航电系统的不断发展,座舱显示系统开始涉足虚拟现实领域,合成视景系统在这个背景下应运而生。三维地图作为合成视景系统的重要组成部分,决定了整个系统的性能。传统的三维地图构建方法通常基于一些特定的工具,构建的三维地图受数据库性能和工具功能限制,难以进行数据修正和二次开发,导致所构建三维地图模型性能受限,应用面狭窄。

基于QT与OSG的三维场景交互软件

针对三维场景交互需求日益增长,多数显示控制软件依据QT框架开发的现状,设计开发了一种基于QT与OSG的三维场景交互软件。其中,三维场景显示模块能够方便快捷地移植到其他QT程序中。针对软件性能,分析了软件中关键定时器的时间间隔对显示帧率与硬件资源占用的影响。结合实际数据,介绍了软件的实现方法及效果,对于工程实践有一定的指导意义。

基于OSGEARTH的国产航天三维仿真软件设计

针对目前航天领域缺乏经过验证、能够可靠应用于全国产化平台的三维仿真软件,本文基于OSGEARTH设计和实现了一款国产航天三维仿真软件.通过地球影像和高程数据的差异化加载、场景树的优化构建、弹道数据筛选等设计策略,解决了在全国产化平台上进行三维仿真的可靠性和渲染效率问题,并得到了仿真实验的有效验证.

基于osgEarth的虚拟校园场景建模研究

osgEarth是一个基于OSG开发的实时地形模型加载和渲染工具。本文对数字地球及其应用进行了介绍,同时探讨了建设虚拟校园场景的关键技术。接着使用osgEarth获取了Google Earth的数据并且建立了数字地球底图,然后使用本地地形数据和3维模型建立了西南交通大学虚拟场景。最后发布了虚拟校园场景,从而使用户能够通过网络浏览该场景。

基于OSGEarth的城市三维地物模型组织与调度研究

基于OSG开源工程采用可见性裁剪、LOD与动态调度等技术,分别对静态加载模型、静态加载LOD模型、动态加载和结合四叉树动态加载、瓦片式动态加载等进行试验分析,研究了城市三维地物模型的组织与调度方式,实现了基于OSGEarth城市三维场景构建,取得了良好的效果,为城市三维信息服务平台的建设提供空间框架和理论支持。

基于OSG的海洋漫游场景开发

针对海上环境气候复杂,模拟困难等原因,本系统在基于OSG三维渲染引擎的基础上,借助OsgOcean场景实现了第一视角的海洋场景漫游,包括船舶模型的调换,天气变化,键盘事件响应来控制船舶运动.首先通过将OSG视景窗口嵌入MFC框架下,并在OSG核心类cOSG中响应海洋场景的生成;其次在模型节点中通过添加和移除节点,动态实现船舶模型的加载和转换,然后通过天空盒中阳光在海面产生的不同光照效果,利用着色器,渲染不同气候下海面的颜色;最后通过OSG三维渲染引擎中的粒子效果,将自定义粒子模块实时加载到场景中,用来模拟大自然中的雨、雪效果.

采用八叉树和OSG分页结点的海量点云三维可视化

针对现有海量点云可视化方法存在索引构建时间长、内存占用大等问题,研究一种八叉树索引结合OSG分页结点的快速可视化方法,可在占用较小内存的基础上快速建立点云索引并实时调度。采用八叉树索引结构对海量点云进行数据组织,建立各层级的八叉树结点并以文件映射的方式分块保存,对结点文件重组织转换为支持OSG渲染引擎的多分辨率点云数据。采用基于OSG分页结点的实时调度技术,对海量点云进行高质量可视化。与目前两款主流的点云数据处理商业软件进行实验对比分析,结果表明所提方法具有索引建立速度快、内存占用小等优点,同时可视化交互更加流畅,适用于各种配置计算机下海量点云数据的调度管理与实时可视化。

OSG中三维场景构建的关键技术

随着基于OpenGL的各种三维渲染引擎的日趋成熟,如何更好地利用这些引擎已成为人们首先要解决的问题,而OpenSceneGraph作为一款高性能的、开源的渲染引擎也越来越受到人们的关注。系统地对OSG的结构和特性进行了分析,并对OSG中三维场景的构建过程以及其中的一些关键技术如三维场景的数据组织、场景的裁剪技术、渲染的流程等进行了研究。

基于OSG的虚拟场景中包围盒碰撞检测的研究

碰撞检测是虚拟场景的核心技术,其效果的好坏直接影响整个虚拟场景的真实感。基于OSG(OpenSceneGraph)三维场景渲染引擎和Multigen Creator三维可视化仿真建模软件,采用包围盒碰撞检测算法,实现了多个静态物体与动态物体的碰撞检测,通过使用射线检测算法可以很好地解决静态物体与地面以及动态物体与地面的碰撞检测。为了满足实时性的要求,提出了多个静态物体与动态物体的碰撞检测优化算法的数学模型。结果表明,算法具有很好的有效性和快速性,能够满足要求。

基于OSG和粒子系统的雪效仿真

对自然现象的模拟,可以大大提高三维场景的真实感,在视景仿真系统、三维动画、影视广告等领域有着广泛的应用.粒子系统是一种实时模拟天气的有效方法.在分析粒子系统实现原理的基础上,利用MicrosoftVisualStudio2005提供的高度集成的软件开发环境,基于OSG(OpenSceneGraph)2.6建立粒子模型.试验结果表明,该方法能够有效地再现三维场景中的降雾、降雪场景.

基于OSG的大地形并行快速调度问题研究

针对大地形数据量庞大的特点,建立了地形多分辨率四叉树模型,对该模型的定义及构成进行了阐述,构建了该模型的存储机制,为大数据文件加索引文件的形式,采用该存储机制,可快速读取到需求数据,并设计了数据并行多线程调度机制,采用共享内存同步策略,确保了信息处理高效、有序的执行。最后采用了OSG开源引擎对上述策略进行了实现,工作步骤包括DEM、纹理数据准备及并行调度的程序实现。

基于OSG的Speedtree植物模型绘制研究

针对提高林业可视化中的森林植物真实感这一核心需求,提出引入Speedtree绘制技术解决此问题,具体做法是将Speedtree的植物模型导入OpenSceneGraph(以下简称OSG)三维渲染引擎,从而提高林业可视化系统中植物模型的真实感。探讨了Speedtree植物模型的特性及其在OSG中绘制的多种方法,在此基础上,探讨并研究Speedtree植物模型导入OSG的原理,基于Speedtree渲染接口实现Speedtree植物模型在OSG中的绘制。渲染结果显示Speedtree绘制技术的引入满足了林业可视化提高植物模型真实感的需求。

基于OSG的海洋环境虚拟仿真平台设计与实现

在分析当前数字海洋三维可视化关键技术及发展的基础上,深入研究Open Scene Graph(OSG)三维可视化引擎的仿真平台构建及渲染机制,建立合理、高效的海洋环境虚拟仿真和可视化模型,建立基于OSG的三维球体可视化框架体系,并初步设计和实现了一个海洋环境虚拟仿真平台。

基于OSG的雷达三维雷达信息显示系统仿真

文中根据OSG和MFC的特点设计了基于OSG三维雷达信息显示系统总体方案,并针对方案介绍了相应三维地形生成方法、粒子系统、三维目标模型显示等关键技术,以及系统仿真的流程。仿真结果表明三维雷达信息显示系统的三维效果很显著,系统方案可行,这为三维雷达显示器的进一步研究与实现提供了良好的基础。

基于OSG的港口物流教学仿真系统的设计与开发

分析了港口物流教学中应用仿真技术的必要性和目前主要仿真软件在教学中应用的不足,介绍了仿真技术在港口物流教学中应用的方法和实现过程。说明了港口物流教学仿真系统的模块功能、模块间关系、结构框架和仿真平台的建立过程,并叙述了使用XML辅助快速建立仿真场景的方法。通过仿真技术的使用缓解了目前港口物流教学中存在的理论与实际脱节等问题。

基于OSG的视点跟随技术在船舶驾驶仿真系统中的应用

针对视景仿真中视点跟随技术开发的难点,详细分析了物理模型运动的矩阵计算原理,利用OSG三维渲染开源平台,借助船舶驾驶航行系统实现了两种第一人称漫游,即视点跟随键盘响应事件与视点和跟随节点的完全联动.重点介绍了视点跟随完全联动原理,指出此视点跟随方法更加接近真实世界,此第一人称视点跟随效果,包括无风浪情况和有风浪情况的视点跟随,使得此项技术应用范围拓展到几乎所有的仿真视景漫游程序的开发中.

基于OSG的航道船舶三维可视化信息管理系统

针对目前三维可视化交互模式难以支持航道船舶信息管理的问题,研究面向航道船舶管理,集三维场景动态实时呈现、场景对象信息管理于一体的三维可视化信息系统。首先,基于已有的静态航道与运动船舶三维场景,构建三维可视化场景;其次,建立描述航道、船舶对象的静态信息库,以及表达船舶运动、水位变化的动态信息库;最后,在三维平台上实现场景对象与其属性信息间的双向查询及数据更新等功能。实例表明,系统能够有效实现航道闸口段管理的可视化与信息化。

基于OSG的船桥碰撞检测技术仿真

为进一步提高船舶操纵模拟器的真实性,使其更加有效地应用于港航论证和船舶操纵模拟培训中,业界一直致力于研究较为关键的模型碰撞检测技术。在介绍船舶操纵模拟器视景系统、Multigen Creator三维场景建模技术和OSG三维场景渲染技术的基础上,通过分析多种包围盒技术并比较其优劣,在满足精度要求的前提下,选取轴向包围盒技术分别构建船舶和桥体的碰撞检测包围盒,并提出相应的检测算法及优化方案,最后成功应用于船舶操纵模拟器的视景系统中。

基于OSG的虚拟校园漫游系统的设计与实现

基于OSG实现了北京信息科技大学北京机械工业学院的校园漫游系统,可以以多种方式和路径漫游实现自动和手动漫游,并且可以设定背景特效,具有场景定位功能。结合OSG技术阐述了其系统功能结构及关键技术,提出了针对漫游系统在建模中容易犯的错误,并且讨论了OSG编程过程中出现的内存泄漏问题的解决方法等。