虚拟现实第二节课_虚拟环境中画出点和线

分时 分色 分光 光栅技术

一.真实感绘制技术—真

几何真实感（形状/纹理）
光照真实感（光照/阴影）
行为真实感（物理)

纹理映射-沙发抱枕的褶皱和阴影
环境映射-在不同的光照下 物体会产生反光 阴影等情况 如茶壶
反走样-图像像素低 线条出现锯齿状变形 反走样=抗锯齿1.增加分辨率 2.通过计算更改像素点值

二.实时绘制技术—快

三要求：
1.帧率要高
2.场景变化绘制要跟得上
3.对于用户交互能够及时处理

三步骤：
几何外形=轮廓绘制
纹理和环境光=真实感
屏幕绘制

提高方法：
换GPU提高图像处理能力
降低场景复杂度
        1.脱机计算-空闲时间提前算好
        2.可视空间3D剪切-摄像机视线范围之外的不渲染
        3.可见消隐-被遮挡的物体不渲染
        4.细节层次模型-离得远的低细节模糊轮廓
        5.预测计算-
并行绘制：充分利用资源 同时对多个图形或图形多个部分进行绘制
        1.图形绘制流水线：3D模型转换成屏幕上的2D图像 ——>逐像素绘制法和逐面片绘制
                a.应用程序阶段：准备场景数据->粗粒度剔除->设置模型的渲染状态
                b.几何处理阶段：以顶点为操作对象，实现从三维坐标变换为二维屏幕坐标
                c.光栅阶段：把几何图形信息—>显示器像素信息
                先各种变换-再计算像素-再处理像素-再搞到屏幕上

        2.并行绘制方法
                a.流水线并行-前后相关性强
                b.数据并行   -前后相关性弱
                c.作业并行   -流水线有分支

        3.并行图形绘制系统的实现        
                1.基于高端多处理器和高性能图形工作站-贵
                2.pc集群-便宜

三.声音的渲染

1.人类的听觉系统
        听声辩位 是通过 方位角/仰角/距离/头部相关的传输函数 就是
2.三维虚拟声音技术        
        立体声与单声：自然界的都是立体声   采集来的声音通过扬声器播放的是单声
        如何做到三维虚拟声？
                a.双耳效应：两只耳朵听到的声音 强弱/时间/相位  都是不一样的 （水平定位）
                b.耳郭效应：（垂直定位）
                c.人耳的频率滤波效应（环绕感）
                d.头部相关传输函数

四.力触觉渲染

1.人的触觉系统：人体触觉传感器-生物机体实现
2.本体感受器：对人体自身位置和运动的感知（闭眼就知道）
3.温度传感器：也是同样道理

1.接触反馈：触摸到物体的时候有感知反馈
2.力反馈：推力 压力 弹力
3.区别：真实感与交互感（手套与操作杆） 

AR和MR

1.三维注册技术：准确计算摄像机的姿态和位置 确保虚拟物体精准融合到实体之上
        a.基于硬件跟踪设备的注册技术：各种传感器来对摄像机跟踪定位（惯性，超声波，无线电）
        b.基于视觉跟踪的注册技术：
                基于人工标志点的注册技术：搞一张纸然后定位叠加虚拟物体
                基于自然特征的视觉注册技术：利用自然场景中的点，线，面来定位啥的
        c.基于混合跟踪的注册技术：

2.标定技术：摄像机视角转换 参数 位置等也需要变化
3.人机交互技术
        a.基于传统硬件设备交互：《神笔马良》
        b.手势或者语音交互