[发明专利]三维应用程序中的凸面镜效果的模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术，特别设计一种用于三维应用程序的凸面镜模拟方法，能够为三维应用程序尤其是驾驶模拟机提供实时的凸面镜效果支持。

背景技术

凸面镜效果是指在三维场景中实时产生的凸面镜效果。该效果主要用于驾驶模拟机，模拟真实车辆后视镜效果，使用户可以从虚拟后视镜中看到更多的景物。后视镜的模拟是驾驶模拟机设计的一个重要环节，除了产生接近真实车辆的模拟效果之外，主要是为了能让用户通过镜面中景物以及这些景物与虚拟车的相对位置判断出虚拟车在虚拟场景中的姿态。

目前已经提出了很多用于驾驶模拟机的后视镜模拟方法：

1.增加额外显示设备的方法：在虚拟驾驶机中与真实车辆后视镜对应的位置安装微型显示设备，比如小型的液晶显示器，并直接在该显示器中渲染镜面中应该出现的景象，该方法比较直接，机制简单，真实度也较高，其缺点是这样的显示设备需要根据后视镜的形状进行定制，成本高昂并不实用，并且要实现镜中景物能随观察位置改变而改变需要额外增加捕捉观察位置的设备，又增加了成本。

2.真实镜面反射投影到背后的场景的方法：将镜面能看到的场景完整的投影到驾驶模拟机背后的屏幕上，后视镜是和真实汽车后视镜一样的镜子，屏幕可以通过后视镜看到，其缺点是投影设备价格昂贵，观察位置移动时，如果没有捕捉观察位置的设备对观察位置进行捕捉，就不能对观察用的视景体进行调整，这会降低通过镜子观察到的景物的真实度。

本发明的目的在于提供一种用于驾驶模拟机的后视镜模拟方法，其可以为三维应用程序尤其是驾驶模拟机提供实时的凸面镜效果支持。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现虚拟驾驶模拟中凸面镜效果的方法。

实现虚拟驾驶模拟中凸面镜效果的方法包括如下步骤：

(1)过观察位置向镜平面引一条垂线，并延长，在延长线的另一端找到和观察位置与平面距离间距相同的点，计算得到观察位置关于镜平面的对称位置，已知：观察位置C的坐标为(x_c，y_c，z_c)，镜平面m方程为Ax+By+Cz+D＝0，C关于m的对称点位置C′通过下式计算：

$P\left(x_t\right)=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ω}}_{i,t}\mathrm{\η}(x_t-{\mathrm{\μ}}_{i,t},{\mathrm{\Σ}}_{i,t})---1$