1、本文根據虛擬現(xiàn)實應用軟件的現(xiàn)狀，以軟件工程及人機交互理論為基礎，結合計算機圖形學技術以及虛擬現(xiàn)實技術，構建了虛擬風洞軟件系統(tǒng)及虛擬手術軟件系統(tǒng)框架，并完成相應系統(tǒng)的總體設計與開發(fā)。 在虛擬風洞應用軟件系統(tǒng)的研發(fā)過程中，從虛擬風洞的功能出發(fā)，對軟件系統(tǒng)進行模塊設計與實現(xiàn)，同時完成了一系列流場數(shù)據處理算法。在數(shù)據可視化方面提出了一種新的煙霧模擬技術，應用公告板技術使粒子系統(tǒng)具有深度值，從而可以滿足雙視差立體顯示的要求。經實踐證明，該

2、算法在滿足實時性基礎上達到了逼真的模擬效果。結合虛擬風洞場景的創(chuàng)建，對虛擬現(xiàn)實可視化技術進行了研究與探討，提出了一種優(yōu)化的實時陰影算法和一種在平面上實現(xiàn)鏡面效果的算法。經實踐驗證，這兩種算法在增強虛擬場景真實性方面都取得了良好的效果。 在虛擬手術系統(tǒng)開發(fā)中，以器械庫、器官模型庫和器官知識庫為數(shù)據基礎，對虛擬手術系統(tǒng)進行了模塊化設計與實現(xiàn)：將系統(tǒng)劃分為動畫、碰撞檢測、軟組織變形三個實現(xiàn)模塊，其中碰撞檢測模塊使用AABB技術實現(xiàn)了虛