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目前,虚拟现实技术在园林中的应用仅处于探索时期,但随着计算机软硬件水平的提高和可视化技术的不断发展更新,虚拟现实技术在园林中应用的领域逐渐广阔,对园林设计的影响也越来越大。人们希望在园林作品展示的同时,能够对植物配置进行实时修改和比较,对园林设计提出了更高的要求。本文在分析虚拟现实技术及园林景观特点的基础上,研究实现园林交互展示的相关技术,总结了构建园林系统的方法和过程,为园林设计的展示提供一种有效的方法和途径。
以植物为设计素材进行园林景观的创造是园林设计中特有的设计方式,植物的设计和表现也一直是园林设计领域的研究热点。本文以一个办公广场的园林设计为例,结合虚拟现实技术制作开发了植物配置的园林漫游系统。介绍了园林系统的设计过程,研究了园林场景的建模、植物和水体模型的控制、漫游碰撞检测、显示技术等问题。主要做了以下工作:
本文首先利用3DSMAX软件对园林场景建模,介绍了模型单位设置、材质设置、模型简化和格式转换的方法,重点研究了植物模型的配置、建造和简化方法。在分析与VIRTOOLS技术结合的难点和问题的基础上,就如何高效的构建园林场景提出了建议。然后研究了利用VIRTOOLS技术开发园林系统的方法。在植物模型的控制部分,通过对植物模型的模块化程序设计,实现了对植物种类、季节的替换和植物方位控制功能,通过鼠标的点选、键盘的控制,即可对植物进行设置。在水体模型的控制部分,分析不同水体效果的特点,研究VIRTOOLS中水体贴图动态设置的方法,模拟喷泉、流水的效果,并且实现逼真效果。在漫游设计过程中,研究了摄像机控制以及碰撞检测技术,提出了设置与控制方法,解决了视点穿越物体或进入地表下方等情况的问题,始终使视点和物体之间有一定的距离。在研究模型显示技术的过程中,为场景提供不同的LOD描述来控制场景复杂度,从而提高场景的渲染效率和真实感,使漫游过程中帧率平稳,达到良好的显示效果。最后对各种功能进行整合和测试,将数据以网页形式保存,使人们通过网络就可以对园林作品进行浏览和操作。