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增强现实技术是在虚拟现实技术的基础上发展起来的通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术。增强现实仿真系统是虚拟加工仿真系统进一步深入的拓展研究。由于现代化生产的需要,虚拟制造也成为现实,而如何使其加工过程仿真更为逼真也就成为了研究的热点。本文所要研究的重点是在已有的均匀三角片离散建模的基础上提出的两种改进方法:均匀三角片局部细化离散建模法和自适应三角片离散建模法;虚拟场景输出时,对OpenGL中的光照、颜色、消隐以及明暗处理来实现其真实感显示。 本文首先对基于视觉的增强现实仿真系统的体系结构进行叙述,在增强现实仿真系统体系结构的基础上研究其关键技术,并对本文所要使用的图形库OpenGL进行介绍。 其次,针对不同的工件外型以及加工条件,提出在均匀三角片离散建模法基础上改进的两种方法。如果工件上表面的模型比较简单且表达其形状的数学模型比较容易获得,则可以采用在均匀三角片基础上进行局部细化来达到仿真的精度要求,以实现准确表达工件上表面形状的方法,即均匀三角片局部细化离散建模法。如果工件的上表面模型比较复杂,或者是工件上表面各点的高度数据计算比较繁琐时,局部细化的方法便不再适用,此时需要采用的应当是自适应离散建模法。这两种方法都是在均匀离散的基础上加大网格划分的密度,以此来保证加工的精度;在提高仿真显示质量的同时,也较大限度地减少了仿真计算的负担,保证了仿真加工的速度。 最后,针对如何实现虚拟场景的真实感显示,也分别从OpenGL中的光照处理,颜色、消隐和明暗处理等方面进行了说明。