季 婷

（天津新华职工大学，天津 300040）

虚拟现实系统和二维计算机图像技术不同，它注重于实时图形的生成，由于时间的限制，使得我们需要通过降低虚拟环境的几何复杂度和图像质量来保证实时显示效果。当场景很简单时，要实现实时显示并不困难，但往往为了达到逼真的效果，场景中会加入很多复杂的形体，并且还涉及到纹理处理、光照处理等操作，这就对实时显示提出了更高的要求。为了解决这个问题，以往的研究者都把主要目光放在了图形硬件加速器的发展上，高性能的图形工作站和高度并行的图形处理硬件是实现图形实时生成的一个重要途径。但是，虚拟现实系统对场景的复杂度几乎没有限制要求，因而，应用模型的复杂程度往往会超过当前图形工作站的实时处理能力。考虑到这一点，我们就需要从软件的角度出发，研究如何通过减少画面的复杂度，来实现复杂场景的实时显示效果。

一、几种降低虚拟场景复杂度的方法

虚拟现实场景构建的关键，在于如何降低场景的复杂度。

（一）预测计算法

根据各种物体运动的速度和加速度，来预测下一帧画面。在绘制之前估算出该物体下一步出现的位置，从而减少由输入设备所带来的延迟。

（二）场景分块法

它的思想是将一个复杂场景分成若干个子场景，各子场景之间几乎不可见或完全不可见。例如把一个建筑按房间划分成多个子部分，观察者在某个房间仅能看到房内的场景及与门口、窗相连的其他房间，这样系统就有效地减少在任意时刻需要显示的形体数目，从而有效地降低了场景复杂度。……