基于声场重建的三维音频技术

近年来,随着人们对视听体验的要求不断提高,三维（空间）音频技术被广泛应用于娱乐影音等各领域,并取得显著进展。如何便捷地创造一个具有沉浸式空间听觉体验的环境是一直以来的研究热点。因此综述了主流三维声场重建的相关技术,并分析了其优缺点,主要讨论了三维声场的表达与维度、不同扬声器下的三维声场重建以及相应的混响均衡技术。最后,归纳了三维声场重建技术目前存在的问题,并展望未来发展的新方向。     

基于Java3D三维虚拟场景的研究

基于Java3D开发三维虚拟场景的相关技术进行了深入的探讨和研究,具体包括Java3D的技术特点、场景图结构、三维场景数据存取的序列化、改进的LOD算法以及如何在Java3D中调用VRML场景对象等.     

基于卷积神经网络的室内场景三维重建技术研究

三维场景重建技术是计算机视觉领域的十分重要的研究课题。传统三维场景重建大多是专业工程师通过手工制图实现,效率不高且成本较高。对此提出一种基于卷积神经网络的三维场景重建方法。该方法在对2D图像进行语义分割的基础上,提取分割后的室内场景元素图像块,训练一个基于卷积神经网络的三维模型匹配模型;再将匹配得到的三维模型结合深度图构造的残缺三维模型,进一步进行组合,从而完成室内场景的三维重建工作。实验验证了该方法的可行性和优异性。     

基于Java3D三维虚拟场景的研究

基于Java3D开发三维虚拟场景的相关技术进行了深入的探讨和研究，具体包括Java3D的技术特点、场景图结构、三维场景数据存取的序列化、改进的LOD算法以及如何在Java3D中调用VRML场景对象等。     

数据中心三维可视化场景编辑器的设计

针对当前数据中心的三维可视化场景重复开发造成复用性较差的问题,提出了数据中心三维可视化场景编辑器.借助三维引擎技术,以仿真、立体、互动实时的方式为管理者提供一个完整的、可视化、网络化的虚拟环境管理设计平台.可以高效灵活的创建数据中心3D场景,用于场景建模和数据中心的辅助设计.可视化编辑器基于Unity3D引擎和Web技术进行搭建,提供直观的浏览器操作界面和环境实时监控系统,解决了三维场景远程实时查看数据中心监控等问题.用户可以借此快速搭建三维可视化场景,减少重复开发.在提供其他3D模型基础上,此编辑器也能够广泛用于其他非数据中心可视化场景的搭建和编辑.     

基于Web的3D智能家居系统设计与实现

给出了基于Web的3D智能家居系统的构架方案,结合了当前的前沿技术,详细介绍了智能家居系统的软件技术设计和硬件搭配。3D虚拟现实技术使得虚拟场景与家庭实景保持同步,同时,用户能够获得三维漫游沉浸感。实现了三维虚拟实景再现的技术,并人性化地构建出三维人机交互界面,实现家庭场景的远程再现,使用户在沉浸于虚拟现实环境中的同时完成各种远程监测与控制。     

基于X3D的三维用户界面组态引擎设计

传统组态软件二维用户界面仿真度低,不能直观反映工业现场生产情况,针对该问题设计并实现了基于X3D的组态软件三维用户界面组态引擎.介绍了三维用户界面组态引擎的系统架构以及使用该引擎进行场景组态时的流程;基于X3D建立了三维场景对象库,并建立对象之间的关联作为场景组态的约束关系,利用其加快场景组态过程;使用XJ3D图形工具包实现了该引擎的原型系统.实验证明该引擎组态简便,使用其组态生成的三维用户界面具有较好的仿真效果.     

虚拟现实技术在三维图像表面重建中的应用

传统的三维图像表面重建技术主要通过3D扫描方法进行立体重建,当面对复杂场景时无法获取帧点坐标,导致重建图像的分辨率较低。基于此,提出融合虚拟现实技术的三维图像表面重建方法。首先,结合群体优化策略和信息素矩阵临界值,获取三维图像边缘信息;其次,运用虚拟现实技术,完成最小识别距离计算、重建点坐标计算和重建深度距离计算,确定复杂场景内每个帧点的重建坐标信息;最后,进行背景图像与前景图像的匹配分析,得到三维图像表面重建结果。实验结果表明,对于原始分辨率为1120 PPI×800 PPI的三维图像,应用该方法进行重建,所得图像的分辨率稳定保持在1280 PPI×1024 PPI,能够满足图像重建要求。     

三维音频实时生成技术及实现

由于使用头相关传递函数重建双耳三维音频的运算复杂度很高,导致无法实现音频的实时三维重建。针对此问题,设计了基于重叠保留法的分帧卷积优化算法,并实现了三维音频实时生成系统,显著降低了三维
　　音频的生成时间,实现了三维音频的实时生成与播放。同时增加混响模拟模块模拟声学环境,提高了生成音频的空间感,使听音者对声音定位更加准确。实验结果表明,该系统能零延时生成三维音频,利用CMOS标准进行主观测试显示其空间定位感明显优于对比方法。     

地形三维可视化系统的设计与实现

给出了一个适用于水利领域的三维可视化系统(YJJT3D系统)的组成,提出了解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,将地物在地形中进行显示,研究了基于三维场景空间分析的理论,最后对系统的实现作了简要介绍。     

基于小波神经网络的HRTFs逼近与声频仿真

头部相关传递函数是指从声源到耳鼓的谱滤波器,它因提取了声源的方位信息,所以在声频仿真中,它是非常重要的立体听觉定位曲线。由于ＨＲＴＦｓ随声源的相对位置、频和听觉对象不同而变化,并与其自变量之间还存在着非常复杂的非线性关系,所以三维声音仿真的实现需要处理庞大的ＨＲＴＦｓ的数据。     

基于离散余弦变换的自适应数字音频水印技术研究

提出了一种将灰度图像嵌入到音频信号的数字水印算法 .该算法以包含丰富信息的灰度图像作为数字水印 ,首先利用 DCT静态图像压缩技术 ,将二维数字水印 (灰度图像 )编码成一维二进制序列并进行随机置乱 ,再对数字音频信号进行分段处理并依据人类听觉系统 (HAS)择段做离散余弦变换 (DCT) ,最后在离散余弦变换域内通过修改中高频 DCT系数完成水印信息的自适应嵌入 .实验结果表明 :该自适应数字音频水印算法不仅具有较好的透明性 ,而且对诸如叠加噪声、有损压缩、低通滤波、重新采样、重新量化等攻击均具有较好的鲁棒性     

X3D浏览器的一种实现方法

X3D(Extensible3D,可扩展3D)是一个软件标准,定义了如何在多媒体中整合基于网络传播的交互三维内容。文中根据Web3D提供的一个开放源代码开发一个X3D浏览器。本课题使用具有跨平台性的Java语言进行开发,以Java3D,swing等类库为基础,开发出了能够作为应用程序运行的X3D浏览器,并且通过Applets实现了在InternetExplorer中作为小应用程序运行的X3D浏览器。     

A distributed device diagnostics system utilizing augmented reality and 3D audio

Augmented reality (AR), combining virtual environments with the perception of the real world, can be used to provide instructions for routine maintenance and error diagnostics of technical devices. The Rockwell Science Center (RSC) is developing a system that utilizes AR techniques to provide “X-ray vision” into real objects. The system can overlay 3D rendered objects, animations, and text annotations onto the video image of a known object. An automated speech recognition system allows the user to query the status of device components. The response is given as an animated rendition of a CAD model and/or as auditory cues using 3D audio. This diagnostics system also allows the user to leave spoken annotations attached to device modules as ASCII text. The position of the user/camera relative to the device is tracked by a computer-vision-based tracking system using fiducial markers. The system is implemented on a distributed network of PCs, utilizing standard commercial off-the-shelf components (COTS).     

基于声道低频能量比的MP3压缩域音频水印算法

为了解决目前大多音频水印算法在应用于MP3音频时存在的效率低下、鲁棒性与不可感知性较难平衡等问题,提出基于MP3帧声道间低频能量的压缩域音频水印算法。该算法的嵌入和提取过程可分别在MP3压缩和解压缩的过程中完成,能大大提高水印的嵌入提取效率。而且由于低频能量具有较好的稳定性,算法利用MP3编解码过程中生成的改进离散余弦变换（MDCT）系数计算得到声道内低频能量,将左右声道内低频能量之比以固定步长量化,最终根据量化结果调整相应的MDCT系数实现水印嵌入;同时,结合不同比例因子频带能量的占比在计算声道内低频能量前对水印嵌入频带进行了筛选,从而能保证水印鲁棒性与不可感知性的平衡。实验显示,该算法可以在维持原始音频可听性的基础上实现对各种类型攻击较好的鲁棒性,尤其是可以抵抗MP3重压缩的攻击。     

三维图形生成支撑环境综述

介绍了三维图形生成支撑环境OpenGL,Direct 3D及Glide,详细分析了各自的软件底层接口特点及硬件支持,并探讨了三维图形在网络上的应用接口语言VRML和Java 3D,展望了三维图形生成环境的发展前景。     

一种多链式结构的3D-SIC过硅通孔（TSV）容错方案

三维（3-Dimensional,3D）电路由于其更高的密度、更高的传输速率及低功耗的优点逐渐受到人们的重视和研究,而硅通孔（Through Silicon Via,TSV）技术是三维电路中互联上下层不同模块的主要方法之一。然而由于制造工艺水平的限制,在芯片制作完成后会出现一些失效TSV,这些失效TSV会导致由其互联的模块失效甚至整个芯片的失效。提出了一种多链式的硅通孔容错方案,通过将多个TSV划分为一个TSV链,多个TSV链复用冗余TSV的方法修复失效TSV。通过相关实验显示,该方案在整体修复率达到90%以上的情况下可以较大地减少冗余TSV增加的个数和面积开销。     

基于X3D/VRML构建金沙地区古场景

虚拟现实技术已广泛应用于考古领域,为文物和古环境的再现提供了平台.X3D作为VMRL语言的继承版本,是新的3D图形规范.本文以X3D/VRML为工具,结合现有的虚拟现实技术对三维虚拟古场景的开发原理和技术进行了研究.综合各方面专家的研究成果与文物考古成果,以精确的地理位置再现金沙地区三维古场景,并运用X3D的消息映射机制以及Java对VRML的控制实现了交互功能.基于X3D制作的虚拟现实场景文件体积小,方便网上传输;其平台无关性,便于实现交互功能.     

分布式虚拟环境中的三维音频支持

提出一种适用于分布式虚拟环境的三维音频生成方案，并介绍了其中的具体算法和实现，该方案利用音频信号的正弦变换中分析和合成是两个完全独立过程这一重要特性，在重新合成音频信号之前很自然地加入HRTF滤波处理，以得到特定方位的三维合成效果，受步进图形／图像传输及可扩展视频等技术的启发，进一步提出基于MPEG心理声学模型1进行匹配对的重排序，从而实现三维声步进合成的算法，基于以上算法，最后给出了分布式实现的一种可能途径并分析了该方案的优点，如可扩展性，声源方向的灵活性及HRTF可选性等。     

3维地理信息系统数据模型的设计

空间数据模型是地理信息系统设计的核心和基础。该文详细地介绍了在实际工作过程中设计的一种面向对象的3维数据模型，供大家参考。该数据模型有很强的可扩充性，十分灵活。