VR第讲绘制技术PPT课件.pptx

生成过程中的作用
真实
世界
对象模型
虚拟
环境
显示
渲
染
建模
绘制与渲染
目的：将虚拟环境输出，作用于参与者
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绘制与渲染技术分类
从感知通道角度
视觉渲染
将几何模型按照视觉原理进行表现
触力觉渲染
提供力觉/触力觉感知信息
听觉渲染
提供逼真的听觉感受
其他通道渲染
嗅觉、味觉等
上述通道并不孤立，需要相互结合，而视觉通道是输出的主体
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例子：听觉与视觉的结合
Harmonic Fluids，SIGGRAPH 2009
在逼真表现流体模型的基础上，增加逼真的声音效果
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例子：视觉与嗅觉结合
北京时间3月5日消息，据英国《每日邮报》报道，英国科学家设计了一种虚拟现实的神奇头盔，这种头盔能够模拟视觉、嗅觉、听觉、触觉甚至味觉功能，让使用者不必亲自前往遥远的度假目的地，在家中便可获得身临其境的感觉，尽情享受虚拟旅游的快乐。   戴上这款头盔后，“扶椅游客”（只阅读或听说关于旅游的事而不亲身旅行的人）只需舒舒服服地坐在起居室，便可听到狩猎之旅中狮子的咆哮，闻到高山草甸上鲜花的芳香并感受加勒比海阳光的热度。此外，这款装置还可让用户问候远在世界另一端的朋友和家人，就好像他们也身在同一房间，让自己尽情沉浸在虚幻中的世界。有了这个头盔，学生便可以对历史进行虚拟探索，体验生活在古埃及、古罗马或者古希腊的感受。  科学家研制虚拟现实装置已经有近20年历史了，但直到现在，绝大多数装置仍能够只能创造声音和图像。来自约克和华威大学的一支英国科学家小组发起了一项计划，研制世界上第一款真正意义上的虚拟现实头盔，这种装置能够模拟所有5种感觉，让他们所说的“真实虚拟”变得更加可信。   这款头盔名为“虚拟茧”，内装专门研发的电子设备，包括一个高清晰、高动态电脑显示屏、高技术含量的扬声器、用来向佩戴者面部吹热/冷风的风扇以及一个可以在鼻子下方释放化学物质的“嗅觉管”以模拟真实世界中的气味。
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例子：视觉与嗅觉结合
华威大学的艾伦·查尔默斯（Alan Chalmers）教授表示，虚拟茧将在3到5年内问世。他认为，这种神奇头盔可以用于远距离商业会议，让学生重游历史或者让家庭用户不必出门就可与遥远的度假目的地亲密接触。对于电脑游戏爱好者，尤其是那些喜欢玩《第二人生》等可以扮演虚拟角色的游戏玩家，虚拟茧也一定会大受欢迎。查尔默斯在工程与自然科学研究委员会组织的一次活动上说：“虚拟茧并不是为了取代真实，而是对真实世界的一种补充。你可以安全并且以一种可控方式感受真实。”   虚拟茧原型将与电脑实现无线连接，电脑负责提供虚拟世界或真实世界特定区域的信息。其高动态显示屏采用了LED（发光二级管）和LCD（液晶显示器）技术，所产生的图像暗度是传统电视的10倍，亮度则更是高达30倍。头盔的嗅觉管与一个装有化学物质的盒子相连，能够在佩戴者鼻子下方释放气味，一个类似装置则可直接向佩戴者口内喷出香气。温度和湿度通过风扇和加热器加以调节，环绕声扬声器则负责提供声音。      查尔默斯指出，用户可购买相关电脑软件，以便探索自己感兴趣的虚拟世界。除了探索虚拟世界外，虚拟茧也可让佩戴者对真实世界的特定地区进行实时探索。例如，将记录装置安装在汽车上，记录与游猎有关的图像、味道和声音并通过网络传给位于世界另一端的虚拟茧。      虚拟茧项目首席科学家、约克大学的大卫·霍华德（David Howard）教授说：“虚拟真实项目通常只关注五感中的一种或者两种感觉，一般是视觉和听觉。我们并不清楚世界其它地区的研究机构是否也做着和我们同样的工作。利用查尔默斯及其华威大学团队开创的一项新技术——按要求传送预先设定的气味配方——虚拟茧可以向佩戴者提供电子气味。气味和味道密切相关，我们决定向佩戴者口内喷射特定物质以提供一种有质地的感觉。触觉装置则负责模拟触感。”值得一提的是，虚拟茧也可用于训练士兵、警察、医生或者消防员。目前，设计者们正在为虚拟茧定价，初步估价大约在1500英镑左右。（孝文）
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视觉渲染技术的进一步细化
逼真与实时是视觉渲染的基本矛盾和研究的出发点
真实感绘制
光照、纹理……
实时绘制
场景管理、快速渲染算法
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视觉渲染技术的表现形态
绘制引擎
场景管理
碰撞检测
多种类型对象渲染（几何、流体….）
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本讲主要内容
常用绘制引擎及OpenGVS
场景管理与碰撞检测技术
GPU技术
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常用绘制引擎
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绘制系统的层