視景仿真技術及應用

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 動畫技術與視景仿真
1.3.1 動畫技術
1.3.2 仿真動畫
1.3.3 視景仿真
1.4 三維圖形表現與虛擬現實技術
1.4.1 概述
1.4.2 歷史發(fā)展
1.4.3 特征、構成和分類
1.4.4 關鍵技術
1.4.5 分布式虛擬現實
1.4.6 應用領域
1.5 小結
第2章 三維視景的生成原理
2.1 視景生成過程
2.2 視景的內部表示
2.2.1 圖形學表示
2.2.2 圖像表示
2.2.3 視景的高層內部表示
2.3 視景三維建模技術
2.3.1 幾何建模
2.3.2 運動建模
2.3.3 物理建模
2.3.4 對象行為建模
2.3.5 模型分割
2.4 生成真實感三維圖形的基本理論
2.4.1 曲線曲面的數學基礎
2.4.2 光線跟蹤技術
2.4.3 輻射度方法
2.5 動畫生成技術
2.5.1 關鍵幀動畫
2.5.2 變形物體動畫
2.5.3 人體動畫
2.5.4 過程動畫
2.5.5 基于物理模型的動畫技術
2.6 三維圖形建模和動畫生成軟件
2.7 小結
第3章 實時視景生成
3.1 三維圖形應用程序接口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
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 實時視景生成和顯示技術
3.3.1 可見性判定和消隱技術
3.3.2 細節(jié)層次模型
3.3.3 實例技術
3.3.4 紋理映射技術
3.3.5 單元分割技術
3.4 小結
第4章 基于MultiGen的多邊形建模技術
4.1 MultiGen概述
4.1.1 MultiGen的性能
4.1.2 應用范圍
4.1.3 開發(fā)平臺
4.2 MultiGen的構成
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 層次結構視圖
4.4.1 Open Flight結構
4.4.2 層次結構視圖
4.4.3 數據模型的層次目錄結構
4.5 建模實例一：建造一個飛機場
4.5.1 建造跑道和引導室
4.5.2 創(chuàng)建煙囪和天窗模型
4.5.3 給引導室添加牌匾和襯托建筑群
4.5.4 設置光源和陰影
4.5.5 使用材質和紋理——增加模型系統(tǒng)的真實感
4.5.6 使用實例技術
4.5.7 建模小結
4.6 建模實例二：建造國產殲七戰(zhàn)斗機
4.6.1 制作殲七戰(zhàn)斗機的模型
4.6.2 使用細節(jié)層次技術
4.7 小結
第5章 基于Maya的建模技術
5.1 Maya簡介
5.2 基于Maya的多邊形建模技術
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 多邊形建模的應用
5.3 基于Maya的曲面（NURBS）建模技術
5.3.1 曲面（NURBS）建模簡述
5.3.2 NURBS曲線
5.3.3 基礎建模
5.3.4 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
5.3.7 曲面（NURBS）建模的思考
5.3.8 曲面（NURBS）建模實例
5.4 小結
第6章 基于Maya的動畫及渲染技術
6.1 基于Maya的動畫技術
6.1.1 動畫基礎
6.1.2 動畫操作
6.1.3 角色動畫
6.1.4 動力場系統(tǒng)和粒子系統(tǒng)
6.1.5 動畫技術的應用
6.2 基于Maya的渲染技術
6.2.1 光照技術
6.2.2 紋理和材質
6.2.3 渲染
6.2.4 渲染技術實例
6.3 小結
第7章 實時視景開發(fā)工具IRIS Performer
7.1 IRIS Performer基礎
7.1.1 IRIS Performer的組成
7.1.2 IRIS Performer的渲染結構
7.1.3 IRIS Performer的特性
7.1.4 IRIS Performer面向的應用
7.2 實時視景仿真應用的基本開發(fā)框架
7.2.1 libpf應用程序的結構分析
7.2.2 基本元素的創(chuàng)建
7.2.3 示例程序運行結果
7.3 設置視景顯示環(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 示例程序及其運行結果
7.4 節(jié)點和節(jié)點類型
7.4.1 節(jié)點
7.4.2 使用節(jié)點
7.5 可視化數據庫的遍歷
7.5.1 視景圖像的分層結構
7.5.2 數據庫的遍歷
7.6 幀和載入控制
7.6.1 幀速率管理
7.6.2 細節(jié)層次管理
7.6.3 動態(tài)載入管理
7.7 可視化效果
7.8 輸入數據庫
7.9 高性能渲染庫libpr
7.9.1 libpr基礎
7.9.2 幾何圖形
7.9.3 圖形狀態(tài)
7.9.4 窗口
7.10 小結
第8章 實時視景生成優(yōu)化技術
8.1 實時視景環(huán)境
8.1.1 影響實時視景生成的因素
8.1.2 工作站的實時環(huán)境
8.2 高性能圖形系統(tǒng)中的多處理技術
8.3 圖流水線
8.3.1 圖形流水線的結構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 調整技術
8.4.1 調整應用程序
8.4.2 調整可視化數據庫
8.4.3 調整工具
8.5 小結
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
9.1.1 需求牽引和技術推動
9.1.2 發(fā)展概述和研究現狀
9.1.3 HLA構成框架和先進仿真計算平臺
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
9.2.2 軟件模塊結構
9.2.3 層次式多媒體表現機制
9.2.4 環(huán)境模型的建模技術
9.2.5 實時視景生成和顯示
9.2.6 典型應用
9.3 小結
附錄 名詞術語
參考文獻