塔式起重机视景仿真系统场景建模与驱动

根据Multigen Creator和Vega这两种虚拟现实软件的特点,确立了塔式起重机视景仿真系统的设计方案,叙述了场景建模和纹理制作方法,探讨了在建模过程中使用的LOD技术、实例化技术、删除冗余面、公告牌技术以及外部引用五个模型优化技术,在VC++软件编程环境中实现场景驱动,完成了塔式起重机视景仿真系统的场景建模与驱动,为塔式起重机虚拟操作培训系统的研究与开发奠定了基础.     

塔式起重机虚拟操作培训系统视景建模

基于三维建模软件Creator建立塔式起重机工作的真实场景模型,探讨场景建模和纹理制作方法与技巧,并使用模型优化技术,减少模型面数、节点数,有效地节省系统资源开支,提高系统的运行速度。在VC++中调用Vega函数编程驱动模型,实现用户和场景实时交互的性能,为开发塔式起重机虚拟操作培训系统虚拟现实软件奠定了基础。     

一种基于泊松融合的实时海滩场景模拟

三维海滩场景绘制具有内容复杂、分辨难度大、计算量大的特点.现有三维海滩场景处理方法不足以满足军事仿真和实时游戏等应用领域的需求.针对上述情况,提出了基于泊松融合实时海滩场景模型.通过采用简化的大气散射方程组对天空进行建模,使用反向快速傅立叶变换和双向反射分布函数绘制海面的动态效果,使用纹理贴图实现沙滩的真实感绘制,最后使用泊松方程对天空、海面和沙滩进行融合.实验结果表明,该类绘制融合的方法能够减少绘制时间,实现三维动态海滩场景的实时绘制.     

一种动态场景下的视频前景目标分割方法

视频中运动前景目标的分割是计算机视觉领域的一项关键问题, 在视频监控、检索、事件检测等多个方面具有重要应用价值. 现有视频前景目标分割技术主要针对静态场景, 在动态场景下难以获取良好效果. 该文提出一种高斯混合模型与光流残差相结合的前景目标分割方法. 该方法使用高斯混合模型建模, 提取初步的前景区域; 利用光流残差进一步滤除其中动态纹理背景干扰; 采用形态学处理获得前景目标. 实验显示, 与现有方法相比, 该方法可更准确地从动态场景中分割出前景目标轮廓.     

汽车驾驶模拟器视景建模技术研究

在汽车驾驶模拟器视景系统的开发中,场景模型的建立和管理直接影响到整个系统的沉浸感、交互性和实时性.根据系统要求,使用MultiGen Creator建立了场景模型,提出场景的组织和管理原则,并对其中的关键技术如LOD技术、纹理映射技术、实例技术以及mipmapping技术等进行探讨.这些技术已在系统开发中获得成功的应用,取得了较好的仿真效果.     

建筑设计虚拟现实技术

目的 将虚拟现实技术应用在建筑设计中，实现建筑场景的虚拟现实设计．方法 通过分析比较建筑虚拟现实设计软件的特点．研究虚拟场景光线处理和建筑场景建模算法。构造虚拟场景模型．结果 将虚拟场景模型软件导入到建筑视景中，引入二维纹理贴图。增强了模型的真实性．结论 虚拟现实技术的方法提高了实时漫游速度．研究了二维和三维空间切换方法。使生成的建筑漫游场景立体感强。具有良好的交互性、实时性．     

面向复杂体型建筑物的无人机倾斜摄影航线规划研究

为解决复杂体型建筑物存在拍摄盲区较多、影像采集分辨率差异较大而导致建模效果差的问题,本文提出一种无人机立体环绕式摄影与精细化建模方法.选用单镜头小型多旋翼无人机,根据复杂建筑物外观形态,设计出立体环绕式的影像采集航线,再将获取影像导入Context Capture软件进行分析和处理并完成模型建立,最后针对三维模型存在纹理缺失及模糊拉花等问题,使用DP-Modeler和3ds Max对模型进行联动修饰.以某公园内两相邻建筑物为研究对象,分别采用本文方法与传统无人机倾斜摄影方法,从建模效率、模型精度和纹理细节3方面进行对比实验.结果表明,本文方法具有建模效率高、精度高和纹理丰富的优点,提升了复杂体型建筑物建模的质量和效率,联动修饰解决了影像采集过程中信息缺失的问题,可以显著提升模型细节质量.     

VR技术在联合站仿真演练系统中的应用研究

介绍了应用虚拟现实技术的联合站仿真演练系统的优越性,阐述了三维建模技术、实例化技术、纹理映射技术、LOD技术、碰撞检测技术、数据库技术等关键技术在系统中的具体应用.从场景建模、场景表现艺术性和三维物体运动模拟三个方面,以游离水脱除器场景为例详细说明了VR技术在系统中的应用实现.此系统在应用过程中,物体表现形象、逼真,操作实时、有效,能够让用户身临其境地感受实际环境和真实操作,在实际的操作演练中切实发挥作用.     

使用Vega传感器模块进行红外图像仿真

针对红外图像获取耗时长,费用高的特点,提出利用Vega传感器模块建立红外成像仿真的方法.该方法首先使用Creator软件建立带纹理的三维模型,然后使用TMM和MOSART工具分别对红外纹理和大气环境进行建模,最后使用Vega传感器模块进行红外图像仿真.实验结果显示建模效果较好,成本低,易于工程实践.     

基于智能组件的虚拟场景建模

针对目前三维虚拟场景建模效率低下的问题,提出了基于智能组件的虚拟场景建模方法.将场景建模设计为三个层次:概念建模层、映射层和场景生成层.在概念层使用本体对场景对象及对象间的关系进行描述,构建场景对象本体知识库,与最底层的组件模型库一起构成智能组件库.通过中间的关联层对概念建模层及底层实现层进行映射.将该方法应用于三维组态软件场景组态过程,结果表明,使用该方法降低了三维组态软件建立三维监控场景的复杂度和难度,即使没有三维开发经验的自动化工程师也能很轻松地建立三维监控场景,便于三维组态软件的推广.     

基于Virtools的虚拟商场漫游系统的设计与实现

介绍了3DS Max结合Virtools开发工具的虚拟现实设计方法及整个三维虚拟商场的制作流程,采用3DS Max构建3D模型,制作3D动画,在模型构建中,采用层次细节技术和纹理贴图技术相结合的方式,在节省创作时间的基础上,提高了场景的实时渲染速度。在场景的交互设计中,本系统利用碰撞检测技术来保证系统漫游的真实感,最终实现了具有沉浸感、现实感、交互感的商场漫游系统。     

Robust multiple face tracking via mixture model

Based on particle filter framework,a robust tracker is proposed for tracking multiple faces of people moving in a scene.Although most existing algorithms are able to track human face well in controlled environments,they usually fail when human face appearance changes significantly or it is sheltered.To solve this problem,we propose a method using color,contour and texture information of human face together for tracking.Firstly,we use the color and contour model to track human faces in initial images and extract pixels belonging to human face color.Then these pixels are used to form a training set for setting up texture model on eigenspace representations.The two models then work together in following tracking.To reflect changes in human face appearance,update methods are also proposed for the two models including an adaptive-factor by which the texture model can be updated much more effectively when the human face’s texture or rotation changes dramatically.Experiment results show that the proposed method is able to track human faces well under large appearance rotation changes,as well as in case of total occlusion by similar color objects.     

3D建筑重建的纹理提取与映射方法的实现

以往通过采集图片中建筑物平面上的纹理构建场景的方法,大部分都是半自动完成的。针对此问题,提出了一种解决方法,即:通过校正输入图像,融合透视图提取纹理图片,对纹理图像进行校正,消除透视扭曲,通过补偿光源颜色估计纹理色彩。仿真实验结果表明,该方法避免了3D测量的中间过程,较好地解决了拍摄过程中的相关问题如不均匀光源、高光以及遮挡灯。     

基于时空特征融合的视觉注意模型

为了对人类视觉系统(HVS)中的注意机制进行建模,提出了一种基于时空特征融合的视觉注意模型。该模型以亮度对比度、纹理复杂度和前景物体的运动信息等三种初级视觉特征为基础,在自底向上的可计算架构上,采用空间域和时间域的特征融合方式,计算场景的视觉显著性图。试验结果表明,使用该模型可以对场景各个区域的显著性进行有效分析;与Walther和You视觉注意模型的对比结果也证明了该模型可以更准确地提取出场景的注意焦点(FOA)。     

大范围动态海浪实时渲染

为实现大范围动态海浪的实时渲染提出了一种高效方法.首先提出一种基于LOD技术的新型网格模型,采用Gerstner模型在GPU(图形处理单元)上实现了海浪的动态模拟和Choppy波的模拟,给出一种凹凸纹理贴图的方法对较远处的海浪渲染实现加速,并利用动画凹凸纹理改善海浪渲染效果;其次通过立方体纹理实现了对天空、太阳的反射效果,运用Phong光照模型实现了海浪的光照并实现了菲涅尔反射;最后采用动画纹理模拟了海浪中的泡沫,并实现了云在海面上投射的阴影等特殊效果.实验结果表明,该方法可以对90 km范围的海浪进行实时交互渲染,并已成功应用于某飞行模拟器中.     

基于视景仿真的光电经纬仪模拟训练器

研究了一种用于光电经纬仪模拟训练的三维可视化视景仿真系统的实现方法,介绍了模拟训练系统的组成及虚拟环境中视景表示与生成方法。采用Visual C++和OpenGL编程技术实现目标飞行场景立体仿真、飞行轨迹实时显示。运用OpenGL函数库研究了目标跟踪场景仿真模型的建模方法、特殊效果产生技术、模型的数据驱动及视点变化技术。在实现目标三维飞行场景实时显示的同时进行人机交互控制,最终可从任意距离和各个不同角度实现飞行器飞行、操作手模拟跟踪的视景仿真。     

Skyline在数字矿山中的应用研究

矿山的三维建模及虚拟场景搭建是数字矿山的基础.Skyline Terrasuite平台为矿山三维建模及虚拟场景的实现提供了实用的手段和方法.通过对相关建模技术和方法进行研究,分析矿山各类实体的特征并对其分类,充分结合矿山区域高分辨率影像、大比例尺地形图和实地拍摄的照片等构建实体模型,在Skyline Terrasuite中完成矿山三维场景的虚拟仿真.本文在矿山现有数据的基础上,研究了地面建筑和地下巷道等主要物体的建模方法.实验结果表明,三维矿山实现动态的、逼真的模型表达,为数字矿山的建设提供了一种有效的方法.     

施工现场火灾智能化预防方案研究

电气、用火不慎引燃可燃物是我国建筑施工现场火灾频繁发生的主要原因,通过智能提示保持使用中的火源设备和大体积可燃物之间的安全距离可预防火灾发生,自动判定它们之间是否突破安全距离成为亟待解决的关键问题.基于国内外现有的研究成果和最新研究进展,提出了RFID移动目标定位与虚拟现实场景实现碰撞检测相结合的方案.基于RFID技术的目标定位算法实时感知移动火源设备位置并更新虚拟场景中模型的坐标,三维模型的碰撞检测确保火源设备移动使用时一旦与可燃物突破安全距离,立即产生警报信息发送到现场硬件模块提醒相关人员做好防护措施.