基于虚拟现实技术的犯罪现场重建系统研究与实现

摘要

随着虚拟现实技术的不断发展，犯罪类型和犯罪手段也不断变化翻新，将虚拟现实技术用于犯罪现场重建成为新的研究热点。在传统的犯罪现场重建中，公安人员大多是采用摄像和拍照的方法来进行现场信息的保存。这些方法效率低下和繁琐，而且照片只能够把三维空间的物体成像在平面的感光面上，这根本上不能解决摄影表现空间物体位置之间的关系。为了更加准确的记录犯罪现场，勘查人员需要在照片的基础之上加上一些文字说明，往往由于勘查人员文字表述能力有限，很可能引起一些歧义。将虚拟现实技术应用于犯罪现场重建从根本上解决了这一问题。
　　本文分析了传统的犯罪现场重建方式，找出了这些方式存在的缺陷，研究基于虚拟现实技术的虚拟犯罪现场重建VCSR(Virtual Crime Scene Reconstruction)系统，这个系统克服了传统犯罪现场重建方式的不足，可以提高犯罪现场重建的效率和效果。
　　本文对VCSR系统及其主要关键技术做了研究，主要内容概括如下几点：
　　概括了犯罪现场重建方式的发展历程，并对目前现有承建方式的优缺点进行了分析，提出了基于虚拟现实技术的犯罪现场重建方式。
　　从犯罪现场重建的实际要求出发，设计了VCSR系统的整体结构，VCSR总体上由硬件设备（输入设备）和系统软件两部分组成。输入设备是真实世界和虚拟世界的接口，完成人工操作的采集，系统软件主要是完成传感数据的处理、虚拟场景的生成，以及犯罪现场重建的模拟。
　　最后实现了VCSR系统的主要功能，系统的功能分三步实现：首先生成一些基本场景，如野外荒地，室内，十字路口等；然后选择一个你所需要的基本场景，并在此基础之上载入需要的3D模型；最后将你重建后的场景动画加以演示，揭示案发过程。

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第一章 引言

1.1虚拟犯罪现场重建技术研究的背景和意义

1.2 本文的主要工作

1.3 本文各章节内容的安排

第二章 犯罪现场重建系统的场景建模技术

2.1图形建模技术

2. 2图像建模技术

2. 3建模工具在场景建模中的应用

2.4本章小结

第三章 系统真实感增强技术

3.1虚拟场景中的取景变换

3.2虚拟场景的光照

3.3 纹理映射技术

3.4 虚拟场景中的碰撞检测

3.5本章小结

第四章 VCSR系统的设计

4.1 VCSR系统设计的指导原则

4.2 VCSR系统的框架

4.3 VCSR系统的功能

4.4 本章小结

第五章 VCSR系统功能的实现

5.1 VCSR系统的开发与运行环境

5.2虚拟场景的构建

5.3 摄像漫游

5.4 MD2动画实现

5.5碰撞检测实现

5.6交互操作实现

5.7 重建场景保存

5.8 本章小结

第六章 犯罪现场重建系统评测

6.1 测试内容

6.2 问卷调查表

6.3 测试结果

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

致谢

参考文献