[發明專利]Delta3D三維場景漫游的鼠標操作方法

無效

• 申請號: 201210549835.3
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103049266A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉江;常超
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F3/0346
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種Delta3D三維場景漫游。特別是涉及一種Delta3D三維場景漫游的鼠標操作方法。

背景技術

虛擬現實的核心思想是對現實或超現實世界的模擬和再現，是一種隨計算機技術、圖形學技術等發展而來的跨學科技術。隨著社會信息化進程進一步加快，人們對于信息的表示方式不再局限文本類的形式，更多是趨向于看的見、摸的著、可交互的、可反饋的形式。虛擬現實技術正是基于此需求而誕生的。

虛擬現實技術關鍵在于信息的可視化實現，信息的數據源形式具有復雜性和多樣性特點，主要包含場景的各種幾何數據、外界對場景的觸發數據以及場景的反饋數據等。場景的再現過程涉及到計算機圖形學、數據庫、人工智能、數值計算和分析等多個學科領域，研究內容包括場景建模、場景圖組織、場景控制和場景漫游等問題。

三維引擎是實現虛擬現實建立虛擬場景的基礎，建立在良好三維引擎基礎上的場景，可以體現較強的Immersion、Interactivity、Imagination特性。Delta3D正是這樣一款基于C++開發的三維引擎，其集成了OSG、OpenAL、ODE、CAL3D等工具，實現了虛擬場景建立、物理仿真、用戶交互、動畫設計等功能。基于Delta3D的場景建立主要有場景建模、文件配置、模型加載、場景初始化四個步驟，如圖1所示。

如果建立的虛擬場景沒有任何的交互功能，那么作為一個孤寂的場景，將沒有任何的實際應用價值。場景交互中最主要的一種實現方式是場景的漫游。

在基于Delta3D建立的場景中，提供了一些基本的場景漫游方式，例如Walk、Fly、Orbit、FPS形式，但是基于上述四種形式的漫游方式并不很好的滿足用戶進行場景操作的目的，而且操作起來比較復雜，其中在進行場景的縮放時，需要用戶按住鼠標滾輪進行鼠標的滑動來實現，這對于鼠標滾輪失效或者場景比較大的情況而言，顯然是不能滿足用戶需求的。另外，在對場景進行平移和旋轉時，其鼠標左右鍵的功能和主流的操作形式又不一致。因此有必要在原有的基礎上，改進Delta3D的場景漫游方式。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠滿足不同的信號輸入對應不同的場景漫游的Delta3D三維場景漫游的鼠標操作方法。

本發明所采用的技術方案是：一種Delta3D三維場景漫游的鼠標操作方法，包括如下步驟：

1）場景初始化，包括模型加載和更改鼠標與場景漫游方式的對應關系；

2）拾取鼠標事件，記錄事件類型和調整數值

當鼠標產生了觸發事件，三維引擎將及時拾取該事件，并記錄事件類型和因鼠標操作而產生的微小的變化量；

3）進行不同漫游方式的三維空間計算，計算出攝像機新的空間位置和姿態位置以及攝像機與場景模型之間的距離；

4）繪制出縮放后的場景圖。

步驟1）所述的更改鼠標與場景漫游方式的對應關系是，首先獲取用于輸入信號進行場景交互的鼠標，實現鼠標上的左、右按鍵和滾輪與場景的坐標軸的對應關系，具體對應關系包括：

1）左鍵分別與UpDownMapping和LeftRightMapping進行映射，影響場景中的ElevationAxis和AzimuthAxis軸，從而實現利用鼠標左鍵旋轉場景圖；

2）滾輪與UpDownMapping進行映射，影響場景中DistanceAxis，從而實現利用鼠標滾輪對場景圖距離的調整，即實現場景圖的放大和縮小；

3）右鍵分別與UpDownMapping和LeftRightMapping進行映射，影響場景中UpDownTranslationAxis和LeftRightTranslationAxis，從而實現利用鼠標右鍵對場景的平移的調整。

步驟3）所述的進行不同漫游方式的三維空間計算，是依據事件類型，三維引擎進行相應的平移、旋轉和縮放計算，計算過程如下：

distDelta=delta*pDistance

Mat=(0,distDelta,0)

Pos=Pos+M*Mat

nDistance=pDistance+distDelta

式中：delta表示因鼠標操作而產生的微小的變化量；distDelta為因delta的變化所產生的調整量；pDiatance為場景中攝像機與場景模型之間調整前的距離；Mat是將計算結果轉化為向量形式；Pos為模型在場景中空間位置；M為三維引擎進行相應的平移或旋轉或縮放的矩陣；nDistance是更新后的場景中攝像機與場景模型之間的距離。