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虚拟现实是综合计算机图形学、计算机图像学，人工智能等多门学科理论，用于模拟现实世界的一门新兴技术。野生动物园为人类能够接触到平时无法接触到的野生动物提供一个场所，但是由于各种条件的限制，野生动物园离大多数人比较遥远。本文旨在设计一个虚拟野生动物园仿真系统，为用户提供一个虚拟平台，使得用户能够沉浸在这种虚拟环境中。本文的主要研究内容如下：1.阐述了本课题的研究背景与意义，介绍野生动物园的概念与虚拟现实的起源和国内外研究现状。对Direct3D的各个版本进行了说明。2.描述了Direct3D10的框架及其API的特征，详细介绍了Direct3D10的可编程管道的各个阶段及其工作流程、顶点缓冲器与纹理缓冲器的概念。介绍High LeverShader Language (HLSL)的基本概念特征与编程方法，最后还介绍了集成开发环境Visual Studio.Net2008与DirectX SDK联合开发Win32应用程序。3.对虚拟野生动物园进行需求分析，分析了系统的背景与基本功能、界面、运行的软硬件环境、维护需求以及效果需求。划分了系统的功能模块，详细介绍了所有的功能模块，设计系统接口，完成了系统主体运行的流程的详细设计。4.主要介绍如何设计场景模型。在对场景网格模型设计中包括对天空盒模型、地形模型以及河流模型的设计；对动物网格模型设计中包括食草动物模型、食肉动物模型、飞鸟模型以及原始动物模型的设计；在人工网格模型设计中包括对野生动物园大门模型设计、观光车模型设计以及标志牌模型设计。5.实现整个系统并显示运行结果。首先介绍了如何实现系统主程序包括部分重要的全局变量的声明以及入口程序的编写。然后着重介绍了网格模型装载的实现过程，包括如何获取网格模型文件中的顶点集，如何获取网格模型的材质以及如何绘制网格模型。接着介绍了如何编写相应的着色器与效果绘制技术，以及对GPU算法的优化。最后显示了该虚拟系统的运行结果。结果表明，该系统能够满足虚拟野生动物园的功能需求。6.该系统给用户以较强的真实性和连贯性体验。而且在互动性和娱乐性上比一般的虚拟系统要强。