摘要
虚拟环境是一种先进的人机界面，能同时提供诸如视觉、听觉、触觉、力反馈等各种直观、自然的手段，与计算机中的模型进行实时交互，从而生成一种具有真实世界效果的计算机环境。随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用领域也越来越广泛，同时对虚拟环境的真实感要求也越来越高，这里所指的真实感不仅仅是指图形，还包括模型的物理属性和行为属性。而且，在满足真实感的前提下，还应当在图形渲染输出以及对用户交互的响应方面能达到较好的实时性。其中，真实感要求是主要的，尤其是对于模型的物理属性和行为属性的研究，已成为虚拟现实领域中亟待解决的瓶颈问题。
在虚拟现实系统中，模型必须能够反映质量、重量、惯性这些基本属性，同时对某些特殊的应用而言，干涉、碰撞以及碰撞后的响应、关联物体的运动等的表现也必不可少，所有这些都会严重影响虚拟环境的真实程度，将直接影响操作者的沉浸感，最终关系到整个系统设计的效果。
本论文工作旨在解决虚拟环境中模型的物理属性和行为属性的表现问题，同时对传统的LOD算法进行改进，使其能满足模型的物理属性和行为属性的表现要求，以期能达到虚拟场景的真实感和对实时性的良好结合。
在现实世界中，任何物体都有质量，并由此而产生惯性并受到其它物体的引力作用，在受到外力作用时将满足牛顿三个定律。两个物体的运动轨迹相交时，将发生碰撞、干涉，在碰撞前后满足动量守恒和能量守恒定律。此时，其运动状态将发生改变，表现为速度、加速度、运动方向的改变。传统的计算机图形学方法对这些问题的解决方案是非常笨拙的，基本上是通过设计者手工设定运动的关键帧，在关键帧处由设计者根据现实生活经验或根据科学计算来设定模型的速度、运动方向等属性，然后由计算机来根据这些关键帧进行插值，从而完成整个动画过程。虽然目前优秀的商业应用软件已经具备了一定的智能，对这些关键帧之间的插值算法进行某些设定，如使物体运动的速度在两个关键帧之间呈抛物线分布，达到缓慢启动和停止的效果，使之具备一定的真实感，然而这些工作仍然远远不够，尤其是用户想在运动过程中想表达交互愿望时，这些软件的表现更是难以满足。
论文以虚拟现实系统中模型的物理属性和行为属性表现为主要内容，着
武汉理工大学博士学位论文
重对虚拟环境中模型的经典力学物理属性进行研究，并在经典力学范畴内对
模型由于这些物理属性而产生的行为进行研究。由于传统计算机图形学的学
科基础根本不支持对模型的物理属性建模，因此，在对模型的基本物理量进
行建模之前，论文在这两个学科之间建立了一个桥梁，希望通过对这些物理
量进行抽象，从而能在有效利用计算机图形学的现有成果的基础上来满足物
理属性表现的要求。在此基础上，对经典力学中的基本物理量如时间、质量、
受力、速度、加速度等进行计算机图形学建模，以期建立一个完整的理论体
系，然后在这个体系基础之上研究模型的行为属性，如干涉、碰撞以及碰撞
后的响应、.关联物体的运动等。为了使上述研究成果能更好地应用于虚拟设
计、虚拟制造以及游戏、娱乐领域，论文最后提供了一整套方便、灵活的开
发接口。通过使用该接口，可以在传统图形学的基础上，方便地开发出带有物
理属性和行为属性的虚拟环境。最后，论文在上述理论体系的基础上，对传
统LOD算法进行了改进。传统的LOD算法在增、删模型的节点和面时，并没
有考虑物理表现方面的问题。论文对模型在受集中力、分布力作用下，产生
的变形进行分析，对传统的LOD算法的节点删除算法进行改进，使其能更好
地满足物理属性和行为属性的表现，以满足虚拟环境的要求，实现对虚拟环
境的真实感生成及对其浏览操作的实时性的较好结合。
论文完成的主要工作包括:第二章介绍了相关的研究背景，然后对本论
文的研究内容进行了界定，并对在传统计算机图形学成果上如何表现物理属
性和行为属性进行了哲学上的讨论。第三章首先对经典力学范畴内的物理量
建模进行讨论，企图建立一个完整的理论体系。第四章在上述体系基础上对
行为属性的表现进行研究，分别研究了刚体干涉、碰撞以及碰撞后的响应、
关联物体的运动，并根据机械设计、制造领域的特殊要求对上述模型算法进
行了优化。第五章对传统的LOD算法进行改进，使其满足物理属性和行为属
性表现的要求。第六章介绍PBMEVR开发包的设计思路和使用方法，使用该开
发包将可以在传统计算机图形学基础上非常容易地开发出带有物理属性和行
为属性的应用。最后，第七章对论文所做的工作进行了总结和展望，指出论
文以后的研究思路。
Virtual Environment is an advanced interface, which provides some intuitional and natural perceptive means, such as vision, hearing, feeling, and so on. Users construct a set of realistic models with computer and then create virtual environment with 3D characteristic. With the rapid development of computer technology, virtual reality technology is used in more and more areas. In the meantime, it needs to generate realistic images in real-time. The third dimension here refers to not only graphics but also models' physical and behavior properties. So, under the precondition of satisfying realistic images, we also need a good real time property in graphics rendering and rapid response. But the realistic images generating is the primary problem. Especially for research on physical and behavior properties, has been the bottleneck and key point in virtual reality application areas.
In the virtual reality system, the model must have some basic properties such as mass, weight and inertia. For some special applications, flexibility , friction and collision must also be described. All these can affect realistic of the virtual environment and the users' immersion seriously, and affect the whole design impact consequently.
This thesis solves the description of models' physical and behavior properties in virtual environment; and improves on the traditional LOD algorithms so that it can satisfy the description of models' physical and behavior properties, thus we can get a good combination of realistic scenes generating and real time controlling.
Any object in the real world has its' mass, it generates inertia, gets gravitation from other objects, and meets Newtonian three laws. When the motion tracks of two objects intersect, they may collide and have interference. Before and after their collision, they meet law of conservation of momentum and law of conservation of energy. Now, their motion states will change, such as their motion velocities, accelerations and motion directions. It is very clumsy to solve these problems with the traditional computer graphics method. It needs the
designer to set some key frames manually, and at every key frame, the designer should also set the object's motion property according to his experience or scientific compute results. Then computer gives some interpolatory values and realizes the whole movie. Though a lot of commercial soft wares have some intelligence and can set the interpolatory values to achieve users' requirement in some degree, these soft wares can't satisfy users' requirement well, especially when users want to express their interactive desire.
This thesis solves the description of models' physical and behavior properties in virtual environment; the thesis also takes emphasize on objects' physical properties from classical mechanics point of view, and researches the objects' behavior. The base of traditional computer graphics does not support objects' physical properties modeling, so, before modeling for the objects' basic physical properties, we build a bridge between these two knowledge, traditional computer graphics and physical properties modeling. We hope to abstract these physical variables, and express their physical properties satisfactorily by taking good use of the existing computer graphics productions. On the bases of these, we give computer graphics models of some basic physical variables, such as time, mass, force, velocity and acceleration, etc.. Thus we can build an integrate system. Then we can do some research work about the models' behavior properties, such as collision , collision response and invert kinematics, and so on. For taking good uses of these research productions in virtual design, virtual manufacture , games and entertainment, we give a whole set of develop tools, which are very convenient and flexible. By using the develop tools, users can build a virtual environment with physical and behavior properties on the bases of traditional computer graphics. At last, this thesis also gives out an improved LOD method. The traditional LOD algo
引文
1．张茂军，虚拟现实系统，科学出版社，2001．
2．汪成为，高文，灵境技术的理论、实现及应用，广西科学出版社，1997．8．
3．王汝传，张登银，辛晨昀，虚拟现实中3D图形建模方法的研究，计算机辅助工程，2000．12．
4．孙家广，杨长贵，计算机图形学，清华大学出版社，1995．
5．胡晓峰，吴玲达等，多媒体原理与技术，人民邮电出版社，1996．
6．吴恩华，刘学慧，虚拟现实与真实感图形生成，中国图象图形学报，1997,2(4)：205-212．
7．陈定方，罗亚波等，虚拟设计，机械工业出版社，2002．
8．刘勇奎，周晓敏，虚拟现实技术和科学计算可视化，中国图象图形学报，2000．9．Vol 5(A)，794-798．
9．曾芬芳，梁柏林，刘镇等，基于数据手套的人机交互环境设计，中国图象图形学报，2000．2，Vol 5(A)，153-156．
10．李自力，虚拟现实中基于图形与图象的混合建模技术，中国图象图形学报，2001．12，Vol 6(A)，96-101．
11. Armstrong W., Green M., The Dynamics of Articulated Rigid Bodies for Purposes of Animation, The Visual Computer, 1985,1(4), 231-240.
12. Physically-Based Modeling and Real-Time Simulation of Fluids http://www.dart.ist.ucf.edu/groups/deg/theses/chen.html
13. Due Quang Nguyen, Ronald Fedkiw, Henrik Wann Jensen, Physically Based Modeling and Animation of Fire, SIGGRAPH'1998
14. Brian Guenter, Cindy Grimm, et al, Making Faces, SIGGRAPH'1998.
15. David Baraff, Andrew Witkin, Large Steps in Cloth Simulation, SIGGRAPH, 1998.
16. James E O'Brien, Jessica K Hodgins, Graphical Modeling and Animation of Brittle Fracture, SIGGRAPH;1999, 137-146.
17. Jos Stam, Stable Fluids, SIGGRAPH'1999, 121-128.
18. Nick Foster, Dimitri Metaxas, Modeling the Motion of a Hot, Turbulent Gas,
SIGGRAPH'1997, 181-188.
19. Jos Stam, Interacting with Smoke and Fire in Real Time, Communication of the ACM,July 2000,43(7), 77-83.
20. Jen-Duo Liu, Ming-Tat, Ko, Ruei-Chuan Chang, A Simple Self-Collision Avoidance for Cloth Animation, Computer & Graphics,1998, 22(1),117-128.
21. Przemyslaw Prusinkiewicz, Modeling of Spatial Structure and Development of Plants:a Review. Scientia Horticulturae, 1998, volume 74, 113-149.
22. An Introduction to Physically Based Modeling,http://www-2.cs.cmu.edu/afs/cs/user/baraff/www /pbrn/pbm.html
23. Procedural Methods Using Physically Based Modeling,http://www.seas.gwu.edu/research/pdf/webabs.pdf
24. Nick Foster, Dimitri Metaxas, Controlling Fluid Animation, Computer Graphics International'1997, Belgium.
25. http://www.friserverplads.dk/mechanics/lijie/Default.htm
26. http://www.cs.umu.se/kurser/TDBD 12/HTOO/lectures/vrphysics.pdf
27．牛顿，自然哲学的数学原理，1686。
28．纪哲锐，数字化经典力学，清华大学出版社，2001，p1-2。
29. Dave Astle, Kevin Hawkins, Opengl Game Programming, Premier Press, 2001.
30. David M. Borug, Physicals for Game Developers, O'Relly & Associates, 2001.
31. Andre Lamothe, Tricks fo the windows Game programming Gurus,中国电力出版社，2001。
32．杨克俭等，虚拟现实中的建模方法，武汉工业大学学报，第23卷第6期，2001年6月。
33．郝爱民，赵沁平，基于观察者的碰撞检测技术在虚拟环境漫游中的应用，计算机应用，2002年11月，第22卷第11期。
34．王志强等，虚拟现实中手与虚拟物体碰撞检测的一种算法，计算机仿真，2002年9月，第19卷第5期
35．基于图像的快速碰撞检测算法，计算机辅助设计与图形学学报，2002年9月，第14卷第9期
36．孙立新等，分布式虚拟环境中碰撞检测研究，系统仿真学报第14卷第6期，2002年6月
37．孙立新等，虚拟穿衣中织物模型的建立和碰撞检测的处理，计算机应用，第22卷第5期，2002年5月
38．吕秋灵，张珏，基于矢量的三角网面体碰撞检测方法，计算机辅助工程，2002年3月，No．1
39．蒋英兰等，分层索引模型的NC程序碰撞检测新方法，华侨大学学报(自然科学版)第23卷第2期，2002年4月
40．范昭炜等，基于并行的快速碰撞检测算法，系统仿真学报，第12卷第5期，2000年9月
41. http://www.cs.une.edu/～geom/OBB/OBBT.html
42．周培德，计算几何，清华大学出版社，2000年3月
43. Erdman, A. G., ed., 1993, Modern Kinematics: Developments in the Last Forty Years,New York, John Wiley & Sons, Inc., pp. 451-470.
44. S. Yurkovich and M. Widjaja, Fuzzy Controller Synthesis for an Inverted Pendulum System, Control Eng. Practice, Vol. 4, No. 4, pp. 445-469, 1996.
45. SE-KYONG SONG, DONG-SOO KWON, Ef. cient formulation approach for the forward kinematics of 3-6 parallel mechanisms, Advanced Robotics, Vol. 16, No. 2, pp.191-215 (2002)
46. Christopher D.Lee, Dale A.Lawrence, Lucy Y.Pao, Guarenteed Convergence Rates for Five Degree Of Freedom In-parallel Haptic Interface Kinematics, Proc. IEEE International Conference On Robotic and Automation, Detroit, ML, May, 1999
47. P. Baerlocher and R. Boilic, Inverse Kinematics Techniques for the Interactive Posture Control of Articulated Figures, PhD thesis, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne,2001
48. A. Balestrino, G. De Maria, and L. Sciavicco, Robust control of robotic manipulators,in Proceedings of the 9th IFAC World Congress, Vol. 5, 1984, pp. 2435{2440
49. S. Chiaverini, Estimate of the two smallest singular values of the jacobian matrix: Applications to damped least-squares inverse kinematics, Journal of Robotic Systems, 10 (1988), pp. 991{1008.
50．金小刚，万华根，彭群生，马运动的动画模拟，中国图形图象学报，1996，6
51．Welman,Chris.Inverse Kinematics and Geometric Contraints for Articulated Figure Manipulation,Masters Thesis,Simon Fraser University,1993.
52．Craig,John J."Introduction to Robotics:Mechanics and Control,"2rid Edition,1989,Addison-Wesley,ISBN:0201095289．
53．McKerrow,John．"Introduction to Robotics(Electronic Systems Engineering Series),"1991,Addison-Wesley,ISBN:0201182408.
54. Paul, Richard P. Robot Manipulators: Mathematics, Programming, and Control, The MIT Press, 1981, ISBN: 0-262-16082-X.
55. Wang and Chen. A Combined Optimization Method for Solving the Inverse Kinematics Problem of Mechanical Manipulators. IEEE Transactions on Robotics and Automation, Vol. 7, No. 4, August 1991, pp. 489-499.
56. Zhao, Jianmin and Norman I. Badler. "Inverse Kinematics Positioning Using Nonlinear Programming for Highly Articulated Figures," ACM Trans. on Graphics, V. 13,N. 4, Oct. 1994, pp. 313-336.
57．周丽琨，虚拟现实中不规则几何形体的建模研究。[博士学位论文]，武汉：武汉理工大学CAD&CS实验室，2003
58．潘志庚，马小虎，石教英，虚拟现实环境中多细节层次模型自动生成算法，软件学报，1996，vol7
59．潘志庚，马小虎，石教英，多细节层次模型自动生成算法综述。中国图形图象学报，1998，vol3，p754-p759。
60. Clark J H, Hierarchical models for visible surface algorithms. Communications of the ACM, 1976, vol19, p547-554
61. Rubin S M, The Representation and display of scenes with a wide range of detail, The Graphics and Image Processing, 1982, vol19, p291-299
62. Crow F C, A more flexible image generation environment, Compute Grahics (SIGGRAPH Proceedings), 1982, vol16, p9-p18
63．陈礼民，秦爱红，三维图形简化新算法，中国图形图象学报，1997，vol2，p157-p160
64．周晓云，刘慎权，基于特征角准则的多面体简化算法，计算机学报，1996，增刊，p212-p223
65．周昆，马小虎，潘志庚，基于重新划分的三角形网格简化的一种改进算法，软件学报，1998，vo19，p405-408
66．石教英，虚拟现实基础及实用算法，科学出版社，2002
67. Rossignac R, Paul Borrel, Multi-resolution 3D approximations for rendering complex scenes, Technical Report RC 17697, IBM Research Division, Watson T J.Research Center,Yorktown Heights, NY10958, 1993
68．周昆，潘志庚，石教英，一种新的基于顶点聚类的网格简化算法，自动化学报，1999，35(1)
69. David H. Eberly, 3D Game Engine Design: A Practical Approach to Real-Time Computer Graphics, Morgan Kaufmann, 2000.9, ISBN: 1558605932
70. Lynn Thomas Harrison, Introduction to 3D Game Engine Design Using DirectX 9 and C#, Apress, 2003.8, ISBN: 1590590813
71. Tomas Moiler, Eric Haines, Real-Time Rendering, A K Peters Ltd, 1999.6, ISBN:1568811012
72. Philip J. Schneider, David H. Eberly, Geometric Tools for Computer Graphics, Morgan Kaufmann, 2002.9, ISBN: 1558605940
73. Lynn Thomas Harrison, Introduction to 3D Game Engine Design Using DirectX 9 and C#, Apress, 2003.8, ISBN: 1590590813
74. S.Cameron, Approximation hierarchies and s-bounds. Proceedings Symposium on Solid Modeling Foundations and CAD/CAM Applications, Austin, TX, 1991, 129-137
75. Przemyslaw Prusinkiewicz, Simulation Modeling of Plants and Plant Ecosystems,Communication of the ACM, July 2000, 43(7), 85-93.
76. Whitted T., An improved illumination model for Shaded Display, Communication of the ACM, 1980, 23(6), 343-349.
77. Darwyn R. Peachey, Modeling Waves and Surf. SIGGRAPH' 1986, 65-74.
78. Michael Kass, Gavin Miller, Rapid, Stable Fluid Dynamics for Computer Graphics.SIGGRAPH'1990, 49-55.
79．徐迎庆，苏成，李华，刘慎权，齐东旭，基于物理模型的流水及波浪模拟，计算机学报(增刊)，1996，第19卷，153-160．
80. J.Chen, N.Lobo, Toward Interactive-Rate Simulation of Fluids with Moving Obstacles Using Navier-Stokes Equations, Graphical Models and Image Processing, 1995,57(2),107-116.
81. Nick Foster, Dimitri Metaxas, Modeling Water for Computer Animation.Communications of the ACM. July 2000,43(7), 60-67.
82. Karl Sims, Particle Animation and Rendering Using Data Parallel Computation.SIGGRAPH'1990, 405-413.
83. Gavin Miller, Andrew Pearce. Globular Dynamics: a Connected Particle System for Animating Viscous Fluids. Computers & Graphics, 1989, volume 13, 305-309.
84．万华根，金小刚，彭群生，基于物理模型的实时喷泉水流运动模拟，计算机学报，1998，21(9)，774-779．
85. Jamcs E O'Bricn, Jcssica K Hodgins, Dyamic Simulation of Splashing Fluids.Proceedings of Computer Animation'1995, 198-205.
86. Nick Foster, Dimitri Metaxas, Realistic Animation of Liquids, Graphical Models and
Image Proceeding,1996, 58(5), 471-483.
87. William T. Reeves, Particle System-A Technique for Modeling a Class of Fuzzy Objects, SIGGRAPH'1990, 405-413.
88. William T Reeves, Approximate and Probabilistic Algorithms for Shading and Rendering Structured Particles System, SIGGRAPH'1985, 313-322.
89. Raft Wcislo, Jack Kitowski, Jacek Moscinski, Cellular Automation as a Fast Tool for Animation of Liquid in Multi-Object Scenes, http://wscg.zcu.cs/wscg98/wscg98.htm.
90．童若锋，汪国昭，瀑布的真实感模拟，计算机学报(增刊)，1998，B-33-40．
91．刘宏芳，李思昆，焉来斌，基于水波动力学和粒子系统的浪花生成算法研究，计算机学报(增刊)，1998，B-117-122．
92．孝康，刘儒勋，蒋伯诚，计算流体动力学，国防科技大学出版社，1989．
93．陈前华，水波的计算机动画模拟，博士学位论文，2001，4．
94．宣文霞，傅德胜，文亚平，分形及其计算机生成，微型电脑应用，2000．3，Vol 16．
95．王瑞英，分形几何的特征及其维数，德州学院学报，2001．3，Vol 17．
96．博士丛书
97．Mark Finlay,Keith A.Blanton,用C++设计二维、三维分形图形程序，科学出版社，龙门书局，1995．
98．胡迪鹤，刘禄勤，肖益民等，随机分形，数学进展，1995．6，Vol 24．
99．刘乃琦，计算机分形图形技术，计算机应用，1996．2，Vol 16，1-2．
100．胡瑞安 胡纪阳 徐树公等．分形的计算机图象及其应用．北京：中国铁道出版社，1995．
101．Donahl Hearn,M.Pauline Baker著．蔡士杰等译．计算机图形学．电子工业出版社，1998，4．
102. B.B.Mandelbrot, The Fractal Geometry of Nature, Freeman, 1982.
103. Kenneth Falconer, Fractal Geometry, Mathematical Fundation and Application, 1991.
104. Boris Rabnovich,Craig Gotsman. Visualization of large terrains in resource-limited computing environments. In:Proc.Visualization'97,1997,95～102.
105. Florian Schroder,Patrick Robbach. Managing the complexity of digital terrain models.Computer &Graphics,1994,18(6):775～783.
106. Hugues Hoppe. Progressive Meshes. Proc. SIGGRAPH'96,99～108.
107. William JSchroeder. A topology modifying progressive decimation algorithm. In:Proc.Visualization'97,1997,205～212.
108. Tsung-Pao Fang,Les A Piegl. Algorithm for constrained delaunay triangulation. The
Visual Computer,1994,10 255～265
109. P Cignoni et al. Representation and visualization of terrain surfaces atvariable resolution. The Visual Computer,1997,13 199～217.
110. Zhifan Zhu,Raghu Machiraju etal. Wavelet-Based multiresolution representation of computational field simulation datasets. In:Proc. Visualizaiton'97,1997, 151～158.
111. M H Gross,R Gatti etal. Fastmultiresolution surface meshing. In:Proc. Visualization'95,1995, 135～142.
112. Falconer K J. Fractal geometry. New York:John Wiley & Sons,1990.
113．陶闯，林宗坚，卢健．分形地形模拟．计算机辅助设计与图形学学报。1996，8(3)：178～186．
114. F Kenton Musgrave etal. The synthesis and rendering of eroded fractal terrains.Computer Graphics, 1989, 23(3):41～50.
115. Alvy Ray Smith. Plants,Fractal,and Formal languages. Computer Graphics,1984,18(3):1～10.
116. Geoffrey Y Gardner. Simulation of natural scenes using texturesd quadric surfaces.Computer Graphics, 1984, 18(3):11～20.
117. Alok K Chaturvedi,L es A Piegl. Procedural method for terrain surface interpolation.Computer &Graphics, 1996, 20(4):541～566.
118. Han Ju Yu,Jong Beom Ra. Fast triangular mesh approximation of surface data using wavelet coefficients. The Visual Computer,1999,15:9～20.
119. Schroeder, William J,Jonathan A. Zarge,and William E.Lorensen. Decimation of Triangle Meshes. Computer Graphics (SIGGRAPH Proceedings) 1992, 26(2):65～70.
120. Cohern J,Varshney A,et al. Simplification envelopes,Computer Graphics(SIGGRAPH Proceedings), 1996, 30(119～128).
121．陶志良，潘志庚，石教英．基于能量评估的网格简化算法及其应用．软件学报，1997，8(12)．
122. Alan D Kalvin,H Taylor. Russell. Superfaces:Polygonal Mesh Simplification with Bounded Error. IEEE Computer Graphics and Application, 1996, 15(3).
123. Hoppe,Hugues,Tony De Rose,Tom Duchamp,et. al. Mesh Optimization. Computer Graphics (SIGGRAPH Proceedings),1992, 27:19～26.
124. Hopper H. Progressive meshes,Computer Graphics (SIGGRAPH Proceedings),1996,30(99～108).
125. Guezeic A. Surface simplification inside a tolerance. Technical Report, IBM
Division T.J. Watson Research Center, 1996.
126．周昆，潘志庚，石教英，基于混合多细节层次技术的实时绘制算法软件学报，2001．12 Vol 12．
127．成迟薏，潘志庚，石教英，一种新的多分辨率模型表示方法，计算机辅助设计与图形学学报，2001．7，Vol 13．
128．范伟，宜国荣，VR系统三维建模中细节水平分割的分析，计算机工程，1998．1，Vol 24．
129．李捷，唐泽圣，三维复杂模型的实时连续多分辨率绘制，计算机学报，1998．6，Vol 21．
130．陈刚，虚拟视景仿真中的LOD及midmapping技术，计算机应用研究，1997．5．
131．齐敏，郝重阳，佟明安，基于分形技术的多分辨率三维地景建模方法研究，中国图象图形学报，2000．7，Vol．5(A)．
132．肖高逾，周源华，基于分形几何的空间多面体变形法在三维地表插值中的应用，中国图象图形学报，2000．3，Col．5(A)．
133．王永明，地形可视化，中国图象图形学报，2000．6，Vol．5(A)．
134．陈小武，王莉莉，沈旭昆，虚拟自然环境计算模型的研究与实现，系统仿真学报，2000．6．Vol．12．
135．周昆，潘志庚，石教英，多细节层次模型间的平滑过渡，计算机辅助设计与图形学学报，2000．6，Vol．12．
136．袁慧，曾黄麟，有真实感图形的纹理映射算法，1998．10，Vol 18，29-30．
137. Daniel Cohen-Or, Yishay Levanoni. Temporal continuity of levels of detail in delaunay triangulated terrain, In:Proc. Visualization'96. Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 1996.
138. Mark Duchaineau et al. ROAMing Terrain: Real-time optimally adapting meshes. In:Proc. Visualization'97, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.,1997.
139. Gavin S P Miller. The definition and rendering of terrain Maps. Computer Graphics,1986,20(4).
140．张芹，谢隽毅，吴慧中等，火焰、烟、云等不规则物体的建模方法研究综述，中国图象图形学报，2000．3，Vol 5(A)．
141．刘晓波，王柏，鲍家元，粒子系统模拟自然景物的探讨，西北大学学报(自然科学版)，1995．2．Vol 25．
142．王相海．模拟模糊物体的一项实用技术——粒子系统，计算机应用研究，1995．1．
143．周惠，陈善广，袁宏等，航天视景仿真特殊效果图形生成技术，系统仿真学报，
2001．11，Vol 13．
144．王静秋，钱志峰，基于粒子系统的焰火模拟研究，南京航空航天大学学报，2001．4，Vol 33．
145．詹荣开，罗世彬，贺汉根，用粒子系统理论模拟虚拟场景中的火焰和爆炸过程，计算机工程与应用，2001．5．
146．鄢来斌，李思昆，曾亮等，动态浓烟建模与实时绘制技术研究，计算机工程与科学，2001．1,Vol 23．
147．陈林，王裕国，喷雾的模拟，软件学报，1994．8，Vol 5．
148．杨冰，鲁敏，基于景物特征的粒子系统建模技术，计算机应用研究，2000．5．
149．谢剑斌，郝建新，蔡宣平等，基于粒子系统的雨点和雪花降落模拟生成，中国图象图形学报，1999．9，Vol 4(A)．
150．张芹，吴慧中，谢隽毅等，基于粒子系统的火焰模型及其生成方法研究，计算机辅助设计与图形学学报，2001．1，Vol 13．
151．戚宜欣，马国超，王平，基于粒子系统算法的矿井火灾可视化研究，系统仿真学报，2001．11，Vol 13(增刊)．
152．郑福仁，庞鑫，战守义，虚拟现实中的实时特效系统，系统仿真学报，2001．11，Vol 13(增刊)．
153．谢隽毅，张芹，吴慧中，一个基于粒子系统的战场火焰模型及其实现，系统仿真学报，2001．9，Vol 13．
154．张芹，吴慧中，张正军，基于分形特征爆炸烟雾的等熵运动模型，计算机辅助设计与图形学学报，2001．10，Vol 13．
155．姚煜，林剑柠，王弈等，虚拟海战场环境中爆炸效果的实现，华东船舶工业学院学报(自然科学版)，2001．12，Vol 15．
156．亢祝真，陆丽娜，生成真实感图形的四大技术，计算机应用研究，1994．4．
157．李仁璞，韩其睿，三维编织预制件真实感图形的显示，天津纺织工学院学报，1999．5,Vol 18．
158．伏劲松，张奠成，宋顺林，木材纹理的表示及绘制方法，计算机辅助设计与图形学学报1995．4．
159．张继贤，李德仁，影像纹理的多标度分形分析，武汉测绘科技大学学报1995．2,Vol 20．
160. Donald Heam, M. Pauline Baker. Computer Graphics C Version, 2nd Edition,清华大学出版社，1998．
161. Alan Watt. 3D Computer Graphics, 2nd Edition. Addison-Wesley, 1993.
162．唐荣锡，汪嘉业，彭群生等．计算机图形学教程．科学出版社，1994．
163．唐泽圣，周嘉玉，李新友．计算机图形学基础．清华大学出版社，1995．
164．曹汉强，朱光喜，朱耀庭，一种自然纹理图像生成的新方法，计算机辅助设计与图形学学报，2000．4．Vol 12，299-302．
165．程成，陈由迪，戴国忠，基于场景的虚拟环境用户界面研究及实现，系统仿真学报，2000．9，Vol 12，534-539．
166．赵沁平，沈旭昆，吴威等，分布式虚拟环境DVENET研究进展，系统仿真学报，2000．7，Vol 12，291-295．
167．周昆，童一颖，潘志庚等，VECW：一个虚拟环境的构造和漫游系统，计算机辅助设计与图形学学报，2000．5，Vol 12，355-359．
168．杨孟洲，姜晓红，潘志庚等，多用户分布式虚拟环境系统MUDVE的实现技术，计算机辅助设计与图形学学报，2001．2，Vol 13，173-177．
169．杨键，耿卫东，潘云鹤等，基于图像的虚拟景观漫游，计算机辅助设计与图形学学报，2001．3，Vol 13．229-235．