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随着网络技术的迅速发展,网络已经成为了人们获得信息的重要来源,并已开创了一个以计算机网络为基础的信息时代,从而也促进了传统虚拟现实技术在网络上得以实现。网络不仅突破了二维界面的传输模式,更使信息的三维可视化延伸到了网上,并且它创造的是一个可以参与、协作的网上虚拟空间。
本文在上海市科委重点科技攻关项目“支持工业以太网与多协议转换技术的新型测控平台研究”的资助下,主要探索了在测控系统中实现网上虚拟现实的研究及开发过程。因为在当今的企业内部,一个深入现场的企业监控网络架构正在形成,从而也促进了网上虚拟现实在该领域中的应用。本人的主要研究工作如下:
(1)分析了基于建模生成技术和基于图像生成技术来实现网上虚拟现实的两种方法。并分析了建模方法中用于提高图形实时显示的几种算法、网上虚拟现实图像生成技术的基本原理以及网络数据标准,为后续的研究打下了理论基础;
(2)在前面理论分析的基础上,依托现有成熟技术(ActiveX控件技术、数据库以及ASP.NET技术等等),研究并提出了用于在测控系统中实现网上三维界面的总体方案,并总结了网上虚拟现实系统的开发原则,对实际开发具有重要的指导意义;
(3)在设计视线碰撞检测的功能时,提出了基于包围球过滤法的视线碰撞检测算法,并且给出了与基于模糊规则的视线包围盒碰撞算法相比较的分析结果,实验表明本文提出的算法更简便和有效;
(4)设计并实现了锅炉测控实验平台中上位机网上三维交互界面,同时给出了测控平台中其他相关部分的软硬件设计,并分析了网上三维场景浏览及数据传输的实时性和准确性问题。
目前上海市科委重点科技攻关项目已顺利通过专家鉴定,通过成果查新和专家意见表明,该项目达到了国际先进水平。在上海国际工业博览会期间,该成果进行了现场展览,最后荣获了2004年工博会创新奖。