多用户虚拟校园漫游系统的设计与实现

以北方工业大学的数字化和虚拟化为目标,结合虚拟现实技术,利用Lyinux商业引擎,建立多用户虚拟校园漫游系统,实现交互漫游、全景导航、实时聊天等功能。重点研究提高虚拟场景渲染速度和实现多用户之间的同步。该系统在交互性、渲染速度和真实感等方面取得很好的效果。     

一种用于虚拟校园漫游的三维引擎的研究

在对三维引擎技术OSG进行分析和研究的基础上,提出并实现了一种用于虚拟校园漫游的三维引擎系统,该系统使用OSG所提供的类和接口,实现了虚拟校园场景的渲染以及漫游的交互控制功能,同时在引擎中添加了语音介绍功能,丰富了浏览者的视听感受。实践证明,该引擎具有良好的移植性与通用性,为虚拟校园漫游技术向虚拟校园系统和虚拟学习平台方面的迁移提供了支持。     

港口机械远程虚拟监控系统研究

结合虚拟现实技术实现基于传感器数据驱动的港口机械群远程监控。采用3DMax和Pro/Engineer等工具建立完整的港口场景和港口机械模型库,利用DirectX开发虚拟场景渲染引擎,通过现场总线和无线传感器网络采集港口机械的位置、姿态和运行状况信息,并据此在渲染引擎中实时驱动虚拟模型。实现一个具有高度沉浸感和交互性的三维港口机械群实时监控环境,并利用中心数据库的专家诊断系统和Web Service技术实现故障预警和故障诊断。     

面向虚拟森林仿真的多层场景引擎设计

为快速绘制具有真实感的大规模虚拟森林场景,在分析虚拟森林场景仿真特点的基础上,提出面向虚拟森林仿真多层场景引擎的总体结构,对该场景引擎中的实时地形生成技术、地形模型的简化算法和渲染加速等关键技术展开研究,开发了虚拟森林仿真系统。应用结果表明,面向虚拟森林仿真的多层场景引擎有助于提高复杂森林场景的绘制效率,能较好地满足用户进行实时漫游和交互控制的需求。     

基于Vega的虚拟现实系统漫游引擎

分析虚拟现实系统漫游引擎的设计与实现，提出基于Vega的视点与场景的碰撞检测算法，讨论用鼠标和键盘控制虚拟场景的带碰撞检测的漫游引擎，并把该漫游引擎应用到虚拟校园漫游系统的开发，取得预期的效果．     

基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统研究

虚拟校园漫游系统的研究对今后的学校以及虚拟校园的建设和发展具有重要的实际意义。以福建水利电力职业技术学院为例,采用当前流行的三维软件3ds Max为主要建模工具,运用Unity3D引擎技术处理和渲染复杂的三维模型实现虚拟校园场景的建立和优化,结合C#脚本语言实现人机交互,从而完成虚拟校园的开发。     

基于OGRE引擎的虚拟场景浏览

虚拟现实技术的虚拟交互性得到了越来越广泛地应用,虚拟场景浏览技术有效地解决了现实世界的时空局限等瓶颈问题.在对虚拟现实(3I)原理研究分析的基础上,依据插件设计的思想,设计了一种基于OGRE引擎的虚拟场景浏览框架,框架明确的包含两个端:渲染端和控制端.渲染端封装了OGRE渲染引擎,实现了快速实时的渲染;控制端,通过建立虚拟漫游交互机制来完成虚拟场景与外设的实时控制.基于OGRE八叉树的场景管理、射线查询算法、寻路算法、物体的拣取、RTT等技术的运用实现了用户与虚拟环境的交互系统,用户操作信号输入到计算机中并作用于虚拟环境,创建实时渲染处理结构,实现人与虚拟环境的实时快速的交互;基于OpenAL,OggSound的音效系统,克服了用户在场景浏览时的单调与乏味,更具真实感,丰富了场景浏览的真实性.在实践中应用OGRE图形引擎、CEGUI界面库、OpenAL,OggSound声音库实现了该系统.     

基于OSG的虚拟建筑漫游系统的设计与实现

为了实现建筑参观的真实感和沉浸感,该文结合虚拟现实技术的综合应用,使用SketchUp建立建筑三维模型和室内景观三维模型,以目前性能较高的开源图形引擎OSG(OpenSceneGraph)作为支撑,在Windows平台下利用VisualStudio2008设计开发了虚拟建筑场景漫游系统。系统采用高效的算法和优化的渲染技术实现了手动漫游和自动漫游的综合功能,利用多线程技术在多视口中观察图片并配以语音解说,同时增加了导航功能,使参观者在立体环境下体验逼真、直观的建筑漫游感受。虚拟建筑漫游在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑行业将带来全新的展示和营销方式。     

校园虚拟漫游系统的设计与实现

校园虚拟漫游系统是数字校园建设的基础,它的研究和创建对以后数字校园的建设有重要的现实意义。本文以宁夏理工学院为例,介绍了三维校园虚拟漫游系统的设计和开发流程,详细探讨了Photoshop图片处理、3dsMax建筑贴图渲染以及UDK引擎进行场景集成等技术的实现方式。该系统具有良好的真实感以及交互性。     

基于Unreal3的虚拟博物馆系统的实现

随着虚拟博物馆技术研究的日益深入和广泛,对虚拟场景的真实感和沉浸感都提出更高的要求。为解决上述问题,本文提出一种新的虚拟博物馆系统开发解决方案,介绍采用Unreal3引擎构建虚拟博物馆的流程,通过三维建模、UV贴图、法线贴图、虚拟场景构建、实时布料动画、脚本程序设计等手段,实现整个博物馆的自动游览和交互漫游。＂淮安市博物馆仿真系统＂项目实践证明,本方案达到照片级别的实时渲染效果,并且给用户带来良好的互动体验,具备产业化应用价值。     

基于 OSG 的漫游系统的设计与实现

虚拟现实技术的提出,凭借真实的沉浸感、可交互性以及可构想性等这些优势,轻而易举地把现实世界通过计算机数字化中呈现出来。在城市建设、室内设计、工业设计、道路桥梁规划、旅游教学、房地产、古迹恢复、电力水利、地质灾害、虚拟校园等各个领域广泛应用虚拟现实技术,并对相应领域的发展产生了极大的帮助和推动作用。基于OSG的漫游系统正是基于此技术上的一项应用,该系统具备模型加载,点、线、面渲染,导航,漫游,雨、雪、雾特效,等功能。最终目标是希望实时呈现了一个逼真的、立体化的,能给人视觉、听觉、触觉感受的虚拟漫游系统。该漫游系统的实现有利于景区旅游资源充分开发利用,对广西师范大学建设规划具有重要的现实意义。同时,也是弘扬和传播广西师范大学校园文化的重要途径。     

虚拟现实与室内设计

讨论了虚拟现实技术在室内设计中的应用，并结合实际开经验，对虚拟环境下的视景建模，实时渲染，漫游，音效，灯光等技术进行了探讨。     

基于Three.js的飞行仿真系统设计

传统的富客户端飞行仿真系统在使用上受到应用程序和硬件设备的限制,导致其开放性、易用性、跨平台性存在一定缺陷,难以满足设计人员在离开实验室后的使用需求。针对上述问题,本文对Web三维可视化进行深入研究,利用WebGL在不安装任何渲染插件的情况下,支持浏览器端进行2D/3D硬件加速渲染的优势,以WebGL第三方图形库Three.js为实现基础,构建数据驱动的三维飞行可视化仿真系统,使用户可以在Web端无缝访问系统的服务资源。该系统由气动数据驱动,实时模拟了飞行器运动轨迹,同时兼顾天空效果、尾焰特效以及摄像机漫游,增加仿真效果真实性,使用户可以通过浏览器端得到直观丰富的三维仿真效果,具有良好的应用价值。     

一个基于全景图的虚拟环境漫游系统

虚拟现实的实现有两种方法。传统上,使用三维图形学方法进行建模和绘制,这种方法需要繁琐的建模工作和昂贵的专用绘图硬件,而且用三维模型很难真实表现自然景观。基于图像的绘制是实现虚拟现实系统的一种新方法,它克服了三维图形方法的上述缺点,近年来得到了日益广泛的应用。文章讨论了一个基于图像的虚拟环境漫游系统的实现,分析了此类系统的模型,介绍了系统实现中摄像机定标、图像拼接、实时图像变换等关键技术。     

基于图象绘制的虚拟现实系统环境

虚拟现实的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界,使用户可以对虚拟世界的客体进行交互式考察．虚拟现实的实现有两种方法．传统上,用三维图形学的方法实行建模和绘制．此方法需要繁琐的建模和昂贵的专用绘制硬件,而且图形绘制的质量和场景的复杂性受到很大的限制．基于图象的绘制是实现虚拟现实系统的一种新方法．它克服了三维图形方法的缺点．本文在总结已有技术的基础上,提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型,并据此模型实现一个实验系统及相应的图象工具．     

Layered rhombus-chain-connected model for real-time haptic rendering

The modeling and simulation of deformable objects is a challenging topic in the field of haptic rendering between human and virtual environment. In this paper, a novel and efficient layered rhombus-chain-connected haptic deformation model based on physics is proposed for an excellent haptic rendering. During the modeling, the accumulation of relative displacements in each chain structure unit in each layer is equal to the deformation on the virtual object surface, and the resultant force of corresponding springs is equivalent to the external force. The layered rhombus-chain-connected model is convenient and fast to calculate, and can satisfy real-time requirement due to its simplicity. Experimental study in both homogenous and non-homogenous virtual human liver and lungs based on the proposed model are conducted, and the results demonstrate that our model provides stable and realistic haptic feeling in real time. Meanwhile, the display result is vivid.     

基于多体动力学理论的赛车游戏引擎的设计与实现

运动车辆的实时建模、动力学行为仿真是赛车虚拟环境中的重要组成部分。论文设计并实现了一实时赛车游戏引擎,在引擎车辆建模中提出了一种基于多体动力学理论实时逼真的赛车建模方法,对赛车的真实受力状况进行简化,模拟车辆的各种动力学行为和车辆运动的真实感绘制。并实现了引擎中的碰撞检测技术、音效处理技术、虚拟环境的实时绘制技术。增强用户漫游虚拟环境的沉浸感。     

虚实结合虚拟战场场景生成技术研究

阐述了虚实结合构建虚拟战场场景的基本思想,将虚景和实景相结合,对于需要操纵和改变外观轮廓形状的目标视景采用虚景即基于几何模型的方法建模,对于环境视景采用实景即基于图像（IBR）的方法建模,并对这两种模型进行图像合成,实现的场景既具有很好的真实感,又具有很好的实时性和可操纵性。实现了一个图像和几何模型相结合的虚拟战场视景系统,介绍了系统的结构、目标视景三维模型生成、环境视景的生成及虚拟场景图像生成与显示等关键技术。     

实景虚拟校园构建的关键技术

虚拟校园是虚拟现实技术在数字化校园建设的具体应用,依据虚拟校园的构建方案和设计过程,阐述了建模方法、模型优化、纹理贴图、烘焙技术以及交互界面设计、资源数据库设计、视听效果设置等技术问题及解决方法,尤其是该系统不仅具有校园外景的交互漫游效果,还可以进入多媒体教室选择视频教学内容进行观看,最终完成了基于3dsMax和VRPlatform的虚拟校园交互漫游系统。     

基于虚拟现实的3D演出场馆漫游系统的设计与实现

利用3DS Max三维模型软件进行建模,以虚拟现实引擎Virtools为平台进行3D虚拟演出场馆的漫游设计,重点介绍3D建模和Virtools交互功能的实现,通过虚拟角色漫游和摄像机自主路径漫游两种方式在虚拟场馆中漫游,使用户在虚拟世界中即可一览演出场馆的风貌。