基于Unity 3D的智能家装系统的设计与实现

针对家装行业在展示效果方面逼真度、交互性方面的不足,本文使用Unity 3D开发引擎实现虚拟场景漫游及智能交互功能.本系统利用Unity 3D游戏引擎进行开发,利用3ds Max建模软件进行样板间以及家具、家电的建模,并以C#为脚本语言,来实现虚拟场景漫游及智能交互功能.     

基于虚拟现实的煤矿大型设备培训系统研究

针对煤矿设备操作培训中存在的不足,设计并实现了一种基于虚拟现实技术的煤矿大型设备虚拟培训系统,利用三维建模软件Maya对井下主要设备采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,结合虚拟现实制作软件Unity3D进行虚拟场景整合与交互设计,利用C#编程语言实现对煤矿大型设备运动仿真控制.通过接口电路实现用户与虚拟场景设备的真实交互.经测试表明,系统不仅实现了煤矿大型设备操作培训的功能,而且增加了系统的交互性,弥补了传统培训方式的不足,节约了培训成本,缩短了培训周期.     

面向虚拟现实技术的风机装配与风场模拟

虚拟现实技术是一门新兴的技术,其具有多感知性、沉浸感、交互性和构想性四大特性。基于该技术,设计了一个3D风机场景虚拟漫游系统。应用虚拟现实技术可进行风机建模装配及3D风场模拟系统设计;结合Nvision虚拟交互平台,辅以外接的控制和显示设备实现虚拟漫游;最终通过人机接口技术,让用户沉浸在虚拟环境中并实现二者之间的人机交互,提供传统表现方式无法比拟的、崭新的信息交流界面。     

实时交互式虚拟实验系统设计与实现

采用现代计算机技术研究虚拟实验室在教学中的应用,是近几年来国内外实验教学和远程教学研究的热点.根据虚拟化学实验室的功能和要求,设计出虚拟化学实验室的系统架构、功能模块;利用X3D技术特点交互性、多感知性、脚本功能特性,建立具有实时交互功能的X3D格式的场景文件,实现一般虚拟化学实验实时交互功能.     

AR技术在中国历史典故展示中的应用研究

针对中国历史典故传统展示模式存在的交互性不足、内容枯燥等问题,设计并实现了基于AR技术的中国历史典故展示系统。采用3ds Max创建虚拟模型,采用OpenCVForUnity实现基于SIFT-BRISK算法的三维注册,利用Unity3D引擎搭建虚拟场景,实现了多维度、跨时空的中国历史典故交互展示。实验结果表明,系统运行平稳流畅、鲁棒性强,能够有效提升中国历史典故展示的趣味性与体验感。     

物联网智能家居虚拟装配交互系统的设计与实现

在物联网智能家居设备装配过程中容易因误操作而造成设备损坏,甚至引起电网事故、人身伤亡事故、财产损失惨重等问题.为了解决这个问题,设计了物联网智能家居虚拟装配交互系统.该系统使用Unity3D实时渲染引擎进行三维场景展示,交互端则使用Unity3D的物理引擎模拟事件触发,选用具有行业标准的物联网数据库来控制智能家居的实时场景交互.通过多角度镜头和实时参数调节,用户在三维引擎操作端可实时查看智能家居安装的进度和交互效果.     

基于U3d的电缆射孔仿真培训系统的设计与开发

针对传统石油行业培训方式缺乏交互性且无法满足员工实践需求等问题,设计并开发了一套交互性较强的电缆射孔实训系统。描述了使用Unity 3D引擎开发仿真培训系统的设计思路,总结了系统中用到的三维模型压缩优化、碰撞检测、键盘交互等关键技术。该系统通过逼真的射孔施工虚拟环境,使员工达到"身临其境"的感觉,从而快速掌握培训内容,提高培训效率。该系统还能增加员工对所负责业务的熟练程度,降低由于错误操作造成安全事故发生的可能性。     

沉浸式虚拟训练中的虚拟手操控技术研究

将人手的自然动作加入沉浸式虚拟现实系统中,可有效提高系统的沉浸感和交互性,简便快捷、成本低廉的虚拟手建模及操控技术,有助于此项内容的推广应用;在对虚拟手骨骼结构模型分析的基础上,提出了基于Leap Motion的虚拟手控制方法和流程;以维修训练为任务背景,设计了四种用于虚拟手操作的手势规则,并对实现流程和关键技术进行了分析;构建基于Unity3D引擎的原型系统对虚拟手进行仿真验证,结果表明,基于Leap Motion的虚拟手操控简单、交互自然,可以满足虚拟现实系统交互需要。     

基于虚拟引擎的交互系统研究

针对网络环境下虚拟交互的应用问题,提出虚拟交互引擎模型结构。借助多Agent协同以及3D交互互感的接口标准,为虚拟现实系统提供Agent库、交互规则库等4个核心模块结构库。通过交互库构建用户设计输入操作感知等虚拟交互子系统,并给出虚拟交互引擎解决方案。     

基于Unity3D平台的三维虚拟城市研究与应用

针对三维虚拟城市系统在高逼真度、强交互性和高精度等方面的不足,提出基于Unity3D平台的三维虚拟城市的实现方法。首先通过三维地形的数据采集和坐标数据统一,实现三维模型的建立和导入,纹理数据的建立和导入。在此基础上结合三维引擎Unity3D平台,实现三维模型数据与二维空间数据整合、三维虚拟漫游、三维物理效应仿真等。该系统采用了真实的数据进行实验,证明了采用该三维虚拟技术很好地满足三维虚拟城市系统的各项指标,并且实现效率高。     

下颌骨骨折虚拟手术培训系统研究

针对下颌骨骨折手术操作技能要求高的特点,使用Unity3D和HTC VIVE进行用于培训和术前模拟的虚拟手术系统的开发。将虚拟手术系统分为三维模型模块、光照系统模块、交互系统模块和手术室瞬间移动模块,对下颌骨骨折手术的场景、交互和手术过程进行模拟。结果表明此虚拟手术系统具有良好的真实感、沉浸感和交互性,能有效引导操作者完成手术流程,达成进行手术训练、模拟的目的。     

虚拟煤矿职业培训系统的应用研究

煤矿安全培训是安全生产的重要环节。对安全培训的质量意义重大。该文以滚筒式采煤机为例研究了煤矿设备的虚拟建模、交互仿真。根据各运动部件的运动原理,抽象出设备运动的数学模型,给出了基于交互操作的虚拟设备设计方法。基于这种方法,创建的安全培训系统满足沉浸性、交互性和安全性,并且降低了培训成本。为安全培训现代化提供了可能。     

基于Unity3D的铁路客车转向架虚拟实训系统设计

铁路专业院校和铁路局职业培训中,因转向架体积大、重量重、结构部件多,检修拆装需要天车吊装,实际教学培训中存在一定困难。为了解决这些问题,基于Unity3D引擎建立了铁路客车转向架虚拟实训系统。系统教学模块可以展示转向架的结构组成及原理,虚拟操作模块可以对转向架进行仿真检修组装。系统仿真度高、交互性好,在实践教学中有良好的效果。     

基于3D和Virtools技术的虚拟实验开发方法研究

提出了一种基于3D和Virtools技术的虚拟实验开发方法——VVE,即用3DMAX构建3D实验场景、制作3D动画;用Virtools进行数据处理,交互控制。实验表明,该方法具有真实性、交互性、简单和易实现等特点。     

面向智慧家庭的虚拟体验系统的研究与开发

针对传统室内设计在用户体验方面缺少沉浸感、交互性等问题,提出了一种基于虚拟现实技术的家居互动设计虚拟体验系统的实现方法,本方法围绕虚拟现实的基本特征,使用三维软件制作虚拟场景,使用Unity游戏引擎和基于物理渲染技术提高虚拟场景的逼真度,使用虚拟现实设备HTCVive为用户提供交互体验操作。通过虚拟体验系统的开发,提出了一种新的室内家居设计体验方法。     

六轴陀螺仪MPU6050的虚拟3D模型角度控制

基于六轴陀螺仪MPU6050和集成WiFi芯片的Arduino设计,搭建了对Unreal Engine4(虚幻引擎)中3D模型进行角度姿态控制的硬件设备,该设备可嵌入到实际物体与虚拟3D模型进行实时交互.空间角度数据由DMP姿态解算器分析处理,MPU6050与Arduino等用串口通信,将数据打包,通过UDP协议将数据上传至Unreal Engine4(虚幻引擎)独立线程处理.测试结果表明,硬件设备与3D模型可以实现实时角度姿态控制,以低成本的投入提高了用户的体验感与沉浸感.     

X3D虚拟场景与Java交互研究

介绍了X3D规范之一的场景访问接口（Scene Access Interface,SAI）的概念及其提供的功能服务,并介绍了X3D虚拟场景通过SAI和Java交互的两种方法的原理和实现过程：通过Script节点的方法和直接与外部程序交互的方法,并举例说明了两种交互方式。应用表明,虚拟场景通过SAI和Java的交互是一种行之有效的交互方法。通过X3D和Java的结合,开发人员能够获得Java功能强大的逻辑控制和网络通信能力以增强虚拟场景的交互性,构建功能更加强大的网络虚拟现实系统应用。     

虚拟漫游关键技术研究

虚拟漫游属于虚拟现实技术,需要满足三个基本要求,虚拟现实的构想性,交互性,沉浸性。实现虚拟漫游的技术和方法多种多样,但原理却基本相同,主要围绕虚拟漫游系统功能、漫游引擎的实现、漫游的交互控制三方面的实现原理进行介绍。     

机场供电仿真虚拟环境的研究

基于Delta3D三维仿真引擎设计实现机场供电仿真虚拟环境,提供了一种有效的机场供电培训方法.介绍了系统组成的各个模块及三维虚拟环境创建过程;基于设备电气特性提出配电柜操作仿真方法,实现了基于故障模型的设备异常和继电保护的仿真;基于柴油机工作状态提出了一种有穷状态自动机模型,根据蓄电池一阶等效电路和机油消耗原理,基于设备物理模型完成了对柴油机虚拟操作的设计;实现了机场供电仿真虚拟环境并进行了应用验证.     

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。