问答题
阅读下列说明,回答问题,将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】分布式虚拟现实系统是一种支持多个用户通过网络进行远程实时交互及协作的虚拟现实系统。或者说是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统,每个用户在一个虚拟现实环境中,通过计算机与其他用户进行交互,共享信息。
问答题
以下哪些属于虚拟现实系统的输入设备,哪些属于虚拟现实系统的输出设备?(将设备的序号填入答题纸对应的空格内)①头盔式显示器②三维位置跟踪器③洞穴式立体显示装置④立体眼镜 ⑤数据手套 ⑥墙式投影显示装置 ⑦三维空间交互球
【正确答案】输入设备:②三维位置跟踪器 ④立体眼镜⑤数据手套 ⑦三维空间交互球
输出设备:①头盔式显示器 ③洞穴式立体显示装置 ⑥墙式投影显示装置
【答案解析】虚拟现实系统的输入设备分为两大类:一类是基于自然的交互设备,如数据手套、三维控制器、三维扫描仪等设备;另一类是三维定位跟踪设备,如电磁跟踪系统、声学跟踪系统、光学跟踪系统、机械跟踪系统、惯性位置跟踪系统等。虚拟现实系统的输出设备包括图形、声音和触觉显示设备等。
问答题
请写出三维模型数据库的建模包括哪八项工作?
【正确答案】资料准备;数据预处理及优化;地形生成;三维物体模型构建;纹理处理;数据结构优化;细节层次处理;调试。
【答案解析】三维模型数据库的建模可分为八项工作:资料准备、数据预处理及优化、地形生成、三维物体模型构建、纹理处理、数据结构优化、细节层次处理、调试等。(1)资料准备。资料准备指收集素材,主要包括数字地图、地形数据、卫星照片、航空照片、三维物体的三视图和尺寸、三维物体的三视角正向照片或各部分正向照片等。(2)数据预处理及优化。根据总体设计要求,确定具体指标,对原始数据进行优化处理。(3)地形生成。地形数据库的生成主要运用地形数据处理软件,创建出高效、连续的自适应地形,并设法用尽可能少的几何面表现尽可能丰富的地形。(4)三维对象模型构建。使用建模软件,以交互方式创建实物模型数据库。(5)纹理处理。三维对象的纹理以实际拍摄的照片为原始资料,运用图像处理软件进行修正,生成三维对象的纹理。(6)数据结构优化。在以上阶段结束后对几何面和结构节点的优化调整。(7)细节处理,按层次划分LOD。为了平衡图形硬件的处理负担,应进行层次细节的划分,随着人眼观察变化而出现不同的层次细节。(8)调试。场景数据库在建模平台上的工作基本完成后,将其移植到项目平台上。
问答题
碰撞检测是虚拟现实的一个重要部分,是虚拟交互的基础。1.请问碰撞检测的基本任务是什么?2.在碰撞检测算法的初步检测阶段所采用的技术主要有哪两种?
【正确答案】1.碰撞检测的基本任务是确定两个或多个物体彼此之间是否有接触或穿透,并给出相交部分的信息。
2.初步检测阶段的技术有:空间剖分法(或空间分割法)和基于插入排序的“掠扫和剪裁”法(或层次包围盒方法)。
【答案解析】1.碰撞检测作为虚拟现实系统中的一个关键组成部分,基本任务是确定两个或多个物体彼此之间是否有接触或穿透,并给出相交部分的信息。2.碰撞测试算法在初步检测阶段所采用的技术主要有两种:一种是空间剖分法,空间剖分法将场景均匀剖分成一个个小方块区间,检查这些小方块内是否有物体存在,否则将不包括物体的区间剔除,从而快速判断出潜在的相交区域:另一种是基于插入排序的“掠扫和剪裁”法,掠扫和剪裁法是将场景中所有物体的AABB包围盒分别投影到x、y、z三个坐标轴上,并对每个物体在各坐标轴投影区间的边界值进行排序,两个物体包围盒在所有坐标轴的投影区间均有重叠时表明这两物体的包围盒相交。