（5）用二维纹理代替三维模型。对漫游场景中非常复杂的细节上的物体如山坡上的植被等，若用三维模型表示，将需要大量的多边形，但实际动态显示时，没必要把它们表现得十分精确，所以使用二维纹理代替三维模型。其方法是将复杂特体的图像粘贴在一个平面上并放置在场景中，在三维复杂场景的实时显示时，令该平面的法向始终指向观察点。这样，就形成了这些复杂物体随着观察方向的改变而转动，提高了场景显示的实时性。
3 立体显示技术
三维立体显示技术虚拟现实的关键技术之一。要实现三维景观的立体显示，首先必须得到符合三维特征的立体图像对。左右片对的生成可以按照以往传统的单目三维图形生成方法分别生成，即先计算左右眼的视点向量，并分别进行视点变换及首色处理，可取得左右眼的图像。但由于左右片对图像的相关性很强，物体在左右图上通常只有一个视差d，而其色彩与亮度值相差很小，可以利用这一点实现立体片对生成的快速算法。
假设场景中任意点F(x,y,z)在左右片对中分别成像为P1（xl,yl）、Pr(xr,yr)，则可得：
其中L代表左右焦点之间的间距，f代表焦距，d代表两眼的视差。首先分别计算得到左右眼的视点向量及其变换矩阵，而后在生成右眼图的同时，利用式（2）计算左眼图。在这一过程中，对离视点近的特体不采用式（2）计算，而用分别计算方法生成。这样可以使生成的左右片对既不失真实性，又具有快速性。
采用幅分割法进行立体显示。当显示器进行逐行扫描时，将左右图像按幅序交替显示，在计算机屏幕前用液晶方式实现图像分像，通过使用液晶眼镜并利用人眼的视觉延迟就可以获得立体视觉。立体监视器显示图像的刷新频率的高低直接关系到图像的稳定性，即所显示图像是否会出现闪烁现象。采用刷新频率为120Hz的监视器，使左、右眼视图的刷新频率保持60Hz。在本文中，水平方向采用不同视线参数的两幅透视图像的实时显示是通过软件控制实现的。
4 试验结果及结论
本文实验硬件配置为Pentium IIII 2.4GHz CPU，内存2GB，硬盘80GB，立体显示卡为Quadro4 750XGL128MB，健身车选用豪华避震式大飞轮，采用刷新频率为120Hz的优派21寸纯平显示器，配备装有红外线发射器的有源立体眼镜。操作系统为Windows 2000。立体图像生成软件和立体显示接口软件用Visual C 6.0编写，三维图像标准采用Open GL,三维建模工具采用3Dmax和ArcInfo8.0.2。根据本文所论述的原理和方法。成功设计并实现了基于微机平台的自行车三维景观立体漫游系统。实验表明，本系统能较好地模拟人在实际环境中骑车的感受。上述设计的原理和方法可以用于跑步机、划船机等许多方面。 ( |
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