论文部分内容阅读
传统的地震勘探实验教学由于受到目前各高校仪器数量、实习经费、教师资源、实验场地和人员安全等方面的制约而难以满足地震勘探专业人才的培养要求,为此,将以计算机图形图像理论为核心的虚拟现实技术应用到地震勘探教学工作中来,开展基于虚拟现实技术的地震采集仿真系统的开发无疑将对地震采集实验教学及专业人才培训工作带来重要的现实意义,本文即在深入了解了地震野外采集工作流程和计算机图形图像理论技术的基础上,分析了基于虚拟现实技术的三维图形建模、模型脚本控制及系统人机交互的开发方法与过程,并实现了虚拟地震采集试验系统(VSAS1.0)版本的开发。 文章首先对地震采集技术的发展历史、概念方法以及野外采集工作中涉及到的观测系统理论设计、工作流程及仪器设备的外形、功能、特点等进行了详细的论述,而后分析了计算机图形图像理论中关于矢量模型、图形变换、真实感渲染及人机交互技术的相关原理和算法,探讨了虚拟现实技术的基本特征、类型、目前主流的开发平台和开发流程。并在地震野外采集技术流程及虚拟现实系统详细开发流程的基础上,利用3Dsmax建模软件和VR-Platform二次渲染引擎实现了地震采集设备及探区场景的三维建模、纹理贴图、光照效应、动画帧设计以及模型驱动脚本的编制,完成了系统的三维仪器介绍、野外虚拟漫游、地震采集Demo仿真和二、三维地震采集观测系统的演示功能,最后结合VC++的MFC和OpenGL图形库接口设计开发出集天气模拟、光照、地形模拟、渲染功能库、探区漫游库和现场野外作业仿真实验等功能于一身的人机交互模块。 虚拟地震采集试验系统的开发,为培训人员提供了一个简便高效的业务培训平台,较好的解决了地震采集实验教学工作中出现的一系列问题,对于地震勘探行业的专业人才培养方面将是一次有益的尝试。