視景仿真技術(shù)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

視景仿真技術(shù)（Scene Simulation Technology）是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的重要分支，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形圖像處理與生成技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息合成技術(shù)、顯示技術(shù)等諸多高新技術(shù)的綜合運(yùn)用，其組成部分主要包括仿真建模技術(shù)、動(dòng)畫仿真技術(shù)和實(shí)時(shí)視景生成技術(shù)。    本書致力于讓讀者從基礎(chǔ)理論、軟件工具系統(tǒng)、視景仿真平臺(tái)和視景仿真應(yīng)用四個(gè)方面，全面詳細(xì)地了解和掌握視景仿真技術(shù)。本書的特點(diǎn)是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。全書主要內(nèi)容包括：可視化技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與視景仿真技術(shù)的關(guān)系，三維視景的生成原理，實(shí)時(shí)視景生成原理，基于MultiGen的多邊形建模技術(shù)，基于Maya的建模技術(shù)，基于Maya的動(dòng)畫及渲染技術(shù)，實(shí)時(shí)視景開發(fā)工具IRIS Performer，實(shí)時(shí)視景生成優(yōu)化技術(shù)以及視景仿真技術(shù)在分布交互仿真中的應(yīng)用。    本書是作者在多年科學(xué)研究和大量工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，參考了國內(nèi)外本領(lǐng)域許多專家的研究成果，精心編著的一部關(guān)于視景仿真技術(shù)的專著。該書在航空航天、軍事訓(xùn)練、城市建設(shè)規(guī)劃、水力電力系統(tǒng)、國家高速公路建設(shè)、冶金、化工、制造業(yè)、娛樂業(yè)等許多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)仿真中均具有較高的參考價(jià)值。    本書是計(jì)算機(jī)仿真、動(dòng)畫仿真、三維仿真建模和實(shí)時(shí)視景生成等領(lǐng)域工程設(shè)計(jì)人員不可或缺的參考書籍，也可作為大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)高年級本科生和研究生的參考用書。

書籍目錄

第1章 概論　1.1 引言　1.2 可視化與仿真　　1.2.1 可視化　　1.2.2 仿真可視化　1.3 動(dòng)畫技術(shù)與視景仿真　　1.3.1 動(dòng)畫技術(shù)　　1.3.2 仿真動(dòng)畫　　1.3.3 視景仿真　1.4 三維圖形表現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)　　1.4.1 概述　　1.4.2 歷史發(fā)展　　1.4.3 特征、構(gòu)成和分類　　1.4.4 關(guān)鍵技術(shù)　　1.4.5 分布式虛擬現(xiàn)實(shí)　　1.4.6 應(yīng)用領(lǐng)域　1.5 小結(jié)第2章 三維視景的生成原理　2.1 視景生成過程　2.2 視景的內(nèi)部表示　　2.2.1 圖形學(xué)表示　　2.2.2 圖像表示　　2.2.3 視景的高層內(nèi)部表示　2.3 視景三維建模技術(shù)　　2.3.1 幾何建?！　?.3.2 運(yùn)動(dòng)建?！　?.3.3 物理建?！　?.3.4 對象行為建模　　2.3.5 模型分割　2.4 生成真實(shí)感三維圖形的基本理論　　2.4.1 曲線曲面的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　　2.4.2 光線跟蹤技術(shù)　　2.4.3 輻射度方法　2.5 動(dòng)畫生成技術(shù)　　2.5.1 關(guān)鍵幀動(dòng)畫　　2.5.2 變形物體動(dòng)畫　　2.5.3 人體動(dòng)畫　　2.5.4 過程動(dòng)畫　　2.5.5 基于物理模型的動(dòng)畫技術(shù)　2.6 　三維圖形建模和動(dòng)畫生成軟件　2.7 小結(jié)第3章 實(shí)時(shí)視景生成　3.1 三維圖形應(yīng)用程序接口OpenGL　　3.1.1 OpenGL與三維圖形　　3.1.2 OpenGL概念建立　　3.1.3 OpenGL的特點(diǎn)　　3.1.4 Windows NT環(huán)境下的OpenGL　3.2 高層三維視景開發(fā)環(huán)境　　3.2.1 IRIS Performer　　3.2.2 Vega　　3.2.3 VTree　3.3 實(shí)時(shí)視景生成和顯示技術(shù)　　3.3.1 可見性判定和消隱技術(shù)　　3.3.2 細(xì)節(jié)層次模型　　3.3.3 實(shí)例技術(shù)　　3.3.4 紋理映射技術(shù)　　3.3.5 單元分割技術(shù)　3.4 小結(jié)第4章 基于MultiGen的多邊形建模技術(shù)　4.1 MultiGen概述　　4.1.1 MultiGen的性能　　4.1.2 應(yīng)用范圍　　4.1.3 開發(fā)平臺(tái)　4.2 MultiGen的構(gòu)成　4.3 MultiGen的基本環(huán)境　　4.3.1 使用MultiGen前的說明　　4.3.2 MultiGen的主界面　　4.3.3 基本建模模塊功能概述　4.4 層次結(jié)構(gòu)視圖　　4.4.1 Open Flight結(jié)構(gòu)　　4.4.2 層次結(jié)構(gòu)視圖　　4.4.3 數(shù)據(jù)模型的層次目錄結(jié)構(gòu)　4.5 建模實(shí)例一：建造一個(gè)飛機(jī)場　　4.5.1 建造跑道和引導(dǎo)室　　4.5.2 創(chuàng)建煙囪和天窗模型　　4.5.3 給引導(dǎo)室添加牌匾和襯托建筑群　　4.5.4 設(shè)置光源和陰影　　4.5.5 使用材質(zhì)和紋理——增加模型系統(tǒng)的真實(shí)感　　4.5.6 使用實(shí)例技術(shù)　　4.5.7 建模小結(jié)　4.6 建模實(shí)例二：建造國產(chǎn)殲七戰(zhàn)斗機(jī)　　4.6.1 制作殲七戰(zhàn)斗機(jī)的模型　　4.6.2 使用細(xì)節(jié)層次技術(shù)　4.7 小結(jié)第5章 基于Maya的建模技術(shù)　5.1 Maya簡介　5.2 基于Maya的多邊形建模技術(shù)　　5.2.1 多邊形模型的創(chuàng)建　　5.2.2 多邊形模型的編輯　　5.2.3 多邊形建模的思考方法　　5.2.4 多邊形建模的應(yīng)用　5.3 基于Maya的曲面（NURBS）建模技術(shù)　　5.3.1 曲面（NURBS）建模簡述　　5.3.2 NURBS曲線　　5.3.3 基礎(chǔ)建?！　?.3.4 曲面　　5.3.5 曲面（NURBS）模型的修改和裁剪　　5.3.6 空間扭曲技術(shù)　　5.3.7 曲面（NURBS）建模的思考　　5.3.8 曲面（NURBS）建模實(shí)例　5.4 小結(jié)第6章 基于Maya的動(dòng)畫及渲染技術(shù)　6.1 基于Maya的動(dòng)畫技術(shù)　　6.1.1 動(dòng)畫基礎(chǔ)　　6.1.2 動(dòng)畫操作　　6.1.3 角色動(dòng)畫　　6.1.4 動(dòng)力場系統(tǒng)和粒子系統(tǒng)　　6.1.5 動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用　6.2 基于Maya的渲染技術(shù)　　6.2.1 光照技術(shù)　　6.2.2 紋理和材質(zhì)　　6.2.3 渲染　　6.2.4 渲染技術(shù)實(shí)例　6.3 小結(jié)第7章 實(shí)時(shí)視景開發(fā)工具IRIS Performer　7.1 IRIS Performer基礎(chǔ)　　7.1.1 IRIS Performer的組成　　7.1.2 IRIS Performer的渲染結(jié)構(gòu)　　7.1.3 IRIS Performer的特性　　7.1.4 IRIS Performer面向的應(yīng)用　7.2 實(shí)時(shí)視景仿真應(yīng)用的基本開發(fā)框架　　7.2.1 libpf應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)分析　　7.2.2 基本元素的創(chuàng)建　　7.2.3 示例程序運(yùn)行結(jié)果　7.3 設(shè)置視景顯示環(huán)境　　7.3.1 管道的使用　　7.3.2 窗口的使用　　7.3.3 通道的使用　　7.3.4 示例程序及其運(yùn)行結(jié)果　7.4 節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)類型　　7.4.1 節(jié)點(diǎn)　　7.4.2 使用節(jié)點(diǎn)　7.5 可視化數(shù)據(jù)庫的遍歷　　7.5.1 視景圖像的分層結(jié)構(gòu)　　7.5.2 數(shù)據(jù)庫的遍歷　7.6 幀和載入控制　　7.6.1 幀速率管理　　7.6.2 細(xì)節(jié)層次管理　　7.6.3 動(dòng)態(tài)載入管理　7.7 可視化效果　7.8 輸入數(shù)據(jù)庫　7.9 高性能渲染庫libpr　　7.9.1 libpr基礎(chǔ)　　7.9.2 幾何圖形　　7.9.3 圖形狀態(tài)　　7.9.4 窗口　7.10 小結(jié)第8章 實(shí)時(shí)視景生成優(yōu)化技術(shù)　8.1 實(shí)時(shí)視景環(huán)境　　8.1.1 影響實(shí)時(shí)視景生成的因素　　8.1.2 工作站的實(shí)時(shí)環(huán)境　8.2 高性能圖形系統(tǒng)中的多處理技術(shù)　8.3 圖流水線　　8.3.1 圖形流水線的結(jié)構(gòu)及影響其性能的因素　　8.3.2 圖形流水線的性能優(yōu)化　8.4 調(diào)整技術(shù)　　8.4.1 調(diào)整應(yīng)用程序　　8.4.2 調(diào)整可視化數(shù)據(jù)庫　　8.4.3 調(diào)整工具　8.5 小結(jié)第9章 基于HLA的分布式虛擬視景環(huán)境　9.1 分布交互仿真技術(shù)　　9.1.1 需求牽引和技術(shù)推動(dòng)　　9.1.2 發(fā)展概述和研究現(xiàn)狀　　9.1.3 HLA構(gòu)成框架和先進(jìn)仿真計(jì)算平臺(tái)　9.2 基于HLA的分布式虛擬環(huán)境　　9.2.1 基于HLA的多Agent虛擬環(huán)境平臺(tái)　　9.2.2 軟件模塊結(jié)構(gòu)　　9.2.3 層次式多媒體表現(xiàn)機(jī)制　　9.2.4 環(huán)境模型的建模技術(shù)　　9.2.5 實(shí)時(shí)視景生成和顯示　　9.2.6 典型應(yīng)用　9.3 小結(jié)附錄 名詞術(shù)語參考文獻(xiàn)

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