基於OSG的虛擬現實碰撞檢測及GPU並行加速(PDF 69頁)

內容摘要
第 1 章 緒論
1.1 課題的研究意義
1.1.1 課題的研究意義
自 20 世紀 90 年代以來，虛擬現實技術(Virtual Reality，簡稱 VR)作為一種新興的強
大人機交互技術，一直是信息領域研究開發和應用的熱點方向之一。由於它具有強大的
三維表現能力和人機交互能力，不僅可以實時的模擬各種真實場景，還可以在通過人機
交互設備的輔助下，與虛擬場景中的模型對象進行交互操作，具有高度的沉浸感、真實
感，使人產生一種身臨其境的感覺。近年來，隨著科學技術水平的不斷發展，虛擬現實
技術已經廣泛應用於軍事、生物醫學、機械、教育、建築和文化等多個領域，並發揮著
越來越重要的作用。我國對虛擬現實技術的正式研究起步卻很晚，對於沉浸式多交互虛
擬環境係統研究較少，在虛擬現實係統的研究中交互技術還不夠成熟。本課題將綜合運
用多項技術，擬在分布式虛擬現實領域有所突破和發展，此項研究也充分體現了國家中
長期科技發展規劃綱要中“五、前沿技術” 的“2．信息技術”中“（8）虛擬現實技術”
的科技發展方向，具有重要的意義。
一個大規模的虛擬場景可能包含成千上萬個模型，而隨著場景複雜度不斷提高每個
模型又需要由成千上萬個三角麵組成，如何有效的對這些物體進行組織和管理以滿足實
時繪製的要求，是一個非常重要的問題。另外，為了更加真實的反應虛擬環境的效果，
需要增加光照、陰影、特效等功能，並且在虛擬交互過程中，為了達到實時的交互效果
同時保證模型渲染的逼真度，細節層次等技術必須應用其中，實時圖形處理對於係統資
源的消耗量非常大，因而如何借助計算機和圖形技術的發展，完成圖形性能優化就顯得
尤為重要。為了方便虛擬場景的開發同時對圖形性能進行優化，近年來基於場景圖理論
的場景渲染成為了複雜場景的虛擬現實係統渲染的研究熱點。
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