本文關(guān)鍵詞：文化主題園區(qū)虛擬場(chǎng)景構(gòu)建與交互技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 文化主題園 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 體感交互技術(shù) Kinect Unity 3d

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)軟硬件快速的發(fā)展,當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)出了前所未有的活力,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)仿真、室內(nèi)設(shè)計(jì)、軍事航天、應(yīng)急推演、電影娛樂等諸多方面。作為四大文明古國(guó)之一,我國(guó)有著五千多年?duì)N爛的歷史,對(duì)優(yōu)秀民族文化的傳承與發(fā)揚(yáng),是我國(guó)人民亙古不變的主題。本課題以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式表現(xiàn)中華民族文化為應(yīng)用背景,開發(fā)了一套中華文化主題三維虛擬園區(qū)軟件。通過對(duì)當(dāng)前三維虛擬場(chǎng)景構(gòu)建與優(yōu)化技術(shù)、體感交互控制技術(shù)的研究與創(chuàng)新,為軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中遇到的問題提出了完整、有效的解決方案。主要細(xì)節(jié)工作如下:(1)設(shè)計(jì)了四個(gè)子園區(qū)分別從文化、歷史、音樂、元素四個(gè)方面對(duì)中華傳統(tǒng)文化進(jìn)行了多元化表現(xiàn)。通過3ds Max建模軟件完成了各個(gè)子園區(qū)的三維模型構(gòu)建;在保證模型逼真度情況下,綜合運(yùn)用了廣告板、烘焙等技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化;將構(gòu)建完成的三維虛擬場(chǎng)景導(dǎo)入U(xiǎn)nity 3d三維引擎中實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng);通過視點(diǎn)LOD技術(shù)對(duì)模型細(xì)節(jié)表達(dá)進(jìn)行了處理;由精簡(jiǎn)網(wǎng)格代替復(fù)雜模型,完成了模型的碰撞檢測(cè)優(yōu)化。(2)對(duì)當(dāng)前人體骨骼節(jié)點(diǎn)濾波算法和人體動(dòng)作識(shí)別算法進(jìn)行了深入研究。在參閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)了EWMA濾波算法,完成了對(duì)Kinect V2傳感器提供的人體骨骼節(jié)點(diǎn)的預(yù)處理,使節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)更加可靠、穩(wěn)定;構(gòu)建了自定義的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,設(shè)定了模型的初始參數(shù)并完成了模型的樣本集的訓(xùn)練,為后期軟件的體感交互開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。(3)完成了中華文化主題園三維虛擬園區(qū)軟件核心功能和輔助功能的開發(fā)工作。實(shí)現(xiàn)了用于圖形用戶界面交互的光標(biāo)系統(tǒng)和用于場(chǎng)景漫游控制的動(dòng)作識(shí)別功能,構(gòu)成了軟件的體感交互模塊;為軟件添加了人物模型匹配和多人聯(lián)網(wǎng)模式的功能,極大增強(qiáng)了軟件的沉浸性;軟件開發(fā)完成后,進(jìn)行了軟件測(cè)試和用戶體驗(yàn)工作。
【關(guān)鍵詞】：文化主題園 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 體感交互技術(shù) Kinect Unity 3d
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景與意義10-12
• 1.2 課題來源12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究成果及發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 課題研究成果12-13
• 1.3.2 課題發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排14-16
• 2 軟件開發(fā)平臺(tái)介紹與調(diào)試16-22
• 2.1 軟件開發(fā)平臺(tái)介紹16-19
• 2.1.1 3ds Max建模軟件16-17
• 2.1.2 Unity 3d三維引擎17-18
• 2.1.3 Kinect V2體感傳感器18-19
• 2.2 軟件開發(fā)平臺(tái)開發(fā)前期調(diào)試19-21
• 2.2.1 三維模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity 3d設(shè)置19-20
• 2.2.2 Kinect V2在Unity 3d中開發(fā)應(yīng)用調(diào)試20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3 文化主題園三維虛擬園區(qū)的構(gòu)建與優(yōu)化22-29
• 3.1 三維虛擬園區(qū)設(shè)計(jì)分析22-23
• 3.2 三維模型的創(chuàng)建與優(yōu)化23-24
• 3.3 三維模型的紋理映射與烘焙24-25
• 3.4 虛擬場(chǎng)景的視點(diǎn)LOD優(yōu)化方法25-27
• 3.5 虛擬場(chǎng)景的碰撞檢測(cè)優(yōu)化27-28
• 3.6 本章小結(jié)28-29
• 4 Kinect V2平臺(tái)下體感交互技術(shù)研究29-42
• 4.1 Kinect V2平臺(tái)下骨骼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)處理29-35
• 4.1.1 骨骼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)濾波算法簡(jiǎn)介30
• 4.1.2 EWMA算法介紹30-31
• 4.1.3 移動(dòng)趨勢(shì)因子的引入31-32
• 4.1.4 權(quán)值參數(shù)的自適應(yīng)優(yōu)化策略32-33
• 4.1.5 改進(jìn)的EWMA算法的濾波步驟33
• 4.1.6 濾波算法性能測(cè)試33-35
• 4.2 Kinect V2平臺(tái)下人體動(dòng)作特征表達(dá)與識(shí)別35-41
• 4.2.1 人體動(dòng)作特征表達(dá)35-37
• 4.2.2 人體動(dòng)作識(shí)別算法研究37-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 5 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與體驗(yàn)結(jié)果分析42-57
• 5.1 中華文化主題園三維虛擬園區(qū)軟件功能總體設(shè)計(jì)42-43
• 5.2 子園區(qū)功能實(shí)現(xiàn)43-46
• 5.3 自定義光標(biāo)系統(tǒng)46-50
• 5.3.1 建立物理人機(jī)交互區(qū)46-49
• 5.3.2 自定義光標(biāo)系統(tǒng)中鼠標(biāo)點(diǎn)擊模擬49-50
• 5.4 場(chǎng)景漫游交互控制實(shí)現(xiàn)50-51
• 5.5 人物模型匹配與多人同時(shí)在線功能51-54
• 5.5.1 人物模型匹配51-53
• 5.5.2 多人同時(shí)在線功能53-54
• 5.6 軟件性能測(cè)試54-56
• 5.6.1 軟件機(jī)器測(cè)試54-55
• 5.6.2 用戶體驗(yàn)測(cè)評(píng)55-56
• 5.7 本章小結(jié)56-57
• 6 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 本文工作總結(jié)57-58
• 6.2 未來工作展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果62-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 喬體洲;戴樹嶺;;基于Kinect的人手姿態(tài)混合跟蹤方法[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 毛雁明;章立亮;;基于Kinect深度信息的手勢(shì)分割與識(shí)別[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2015年04期

3 李知菲;陳源;;基于聯(lián)合雙邊濾波器的Kinect深度圖像濾波算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2014年08期

4 任國(guó)棟;陳林華;陶學(xué)鋒;方先行;;基于Unity3D的虛擬博物館信息可視化系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2013年09期

5 李海濤;李冀;賈常見;魏艷吉;;基于Web的三維虛擬展館的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版);2013年19期

6 祝敏嬌;;基于Unity3D的虛擬漫游技術(shù)的研究[J];硅谷;2012年20期

7 朱惠娟;;基于Unity3D的虛擬漫游系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2012年10期

8 張毅;張爍;羅元;徐曉東;;基于Kinect深度圖像信息的手勢(shì)軌跡識(shí)別及應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2012年09期

9 楊志高;陳偉;邱羅;吳學(xué)明;;三維旅游場(chǎng)景可視化研究[J];西北林學(xué)院學(xué)報(bào);2012年01期

10 柯健;李亞琴;任平;;基于高度圖三維地形的生成[J];蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 吳心筱;圖像序列中人的姿態(tài)估計(jì)與動(dòng)作識(shí)別[D];北京理工大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 石廣升;基于Kinect的物體三維模型構(gòu)建和姿態(tài)估計(jì)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 董珂;基于Kinect的人體行為識(shí)別研究[D];武漢科技大學(xué);2015年

3 郭雙雙;基于Kinect的組合手勢(shì)識(shí)別及應(yīng)用[D];遼寧大學(xué);2015年

4 陳一新;基于Kinect的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)在人機(jī)交互中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 韓雪瑩;虛擬汽車4S店的數(shù)字實(shí)現(xiàn)與文化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 陶健林;基于Unity3D的安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院虛擬校園設(shè)計(jì)[D];西安科技大學(xué);2014年

7 張明明;基于Unity3D虛擬校園漫游的研究與實(shí)現(xiàn)[D];云南大學(xué);2014年

8 張曉宇;虛擬校園漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2013年

9 韓旭;應(yīng)用Kinect的人體行為識(shí)別方法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2013年

10 張璐;基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的用戶界面設(shè)計(jì)與研究[D];東華大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：616828