排爆作业机器人嵌入式半物理仿真系统

针对排爆机器人的作业需求,开发了一套由嵌入式系统及3D仿真平台组成的半物理仿真系统,对排爆机器人的典型操作任务——危险物探测、爆炸物处理等任务进行仿真实验.采用单片机开发排爆机器人的嵌入式控制系统,运行实际的轨迹规划与控制算法,并按真实的时序产生控制指令;采用VC和OSG软件开发3D实时仿真平台,该平台由动力学模型、系统3D几何模型、双目相机模型、传感器模型等组成,在一台PC机上运行;将嵌入式控制系统与3D仿真平台集成,进行典型工况的闭环控制仿真.仿真结果表明了该系统的有效性.     

模型引导与视觉分析相结合的3D打印产品质量检测方法

针对3D打印产品个性化程度高的特点,普通的产品质量检测方法并不适用.对3D打印额面肿瘤导板导向孔,为取得更高精准的检测,提出了一种模型引导、机械系统配合、视觉系统监控相结合的质量检测方法.整个方法框架包括机械系统、控制模块、视觉模块,在检测算法的统一调度下实现3D打印额面肿瘤导板导向孔精度检测.首先,利用导板和相应三维模型上对应的各3个不共线点对齐导板和模型.然后,根据三维模型上的导向孔位置和方向,控制机械系统引导模型导向孔移动到视觉模块的中心,通过分析导向孔的圆度、长宽比、直径、孔心间距等特征参数,判断导向孔是否合格.结果表明:该算法和系统,相比于人工质量检测,缩短了检测周期,提高了检测精度.提出的算法框架可用于其他3D打印产品与模型的形状一致性检测.     

移动端到移动端3D MIMO宽带信道建模与仿真

提出了一种基于几何的适用于宽带多输入多输出(MIMO)移动端到移动端无线信道的随机散射模型.假设有效散射体位于三维(3D)双柱体的表面,将已有的窄带模型扩展到宽带并且把载频和带宽引入模型中,利用仿真实现信道,通过实现的信道矩阵进一步开展信道特征和参数研究,与现有的解析方法相比更加简单直接.通过对3D双柱体和二维双环散射模型的比较发现,3D模型对应的功率延迟分布的归一化功率和均方根时延扩展比二维的小,3D信道容量有一定的提升.     

基于Unity3D的多人在线游戏案例设计与实现

制作一款局域网多人在线的2D休闲类游戏,以Unity3D游戏引擎为开发平台,使用游戏引擎内置的Unet系统进行网络功能开发,实现服务端和客户端连接、客户端玩家控制分离、网络同步等功能,对游戏中外星人矩阵的移动和射击算法进行了设计及代码实现.     

云计算和自由视点视频相结合的实时监控系统

为有效解决系统计算资源以及存储能力的局限问题,提出一种基于云计算和自由视点技术相结合并且用于3D实时显示的移动视频监控方案.该方案通过使用随机接入云计算技术获取视频信息,并对采集到的视频进行分布式处理与传输,然后获取自由视点的成像,进而绘制3D视频.提出的方案可以使用户通过便携式移动设备自主选择观看角度,获取3D视频.该体系结构实现了云计算技术、自由视点技术以及2D转3D视频等多种技术的整合.基于云计算的三维图像和传输系统是一种提高视觉效果并且可用于事故现场的全新系统.     

增强现实技术在校史馆建设中的应用

校史馆作为学校历史积淀、文化特色的象征,是对外宣传的重要窗口.随着增强现实技术的日趋成熟,该技术已经被广泛应用于教学、科研等各领域.利用AR技术构建虚拟校史馆,给观众带来更好的视觉体验.首先利用3D MAX对校园场景进行建模,再采用Vuforia提供的特征识别图技术提供特征图,最后将3D模型和特征图导入到Unity 3D软件中,并实现各种功能操作,如旋转、移动、缩放、复位、信息显示等功能.     

全站仪虚拟仿真教学系统设计与实现

全站仪是测绘常用仪器,为了使学生能够获得较直观的实践体验、强化训练实际操作能力,构建了全站仪虚拟仿真教学系统.采用3DSMax建模工具构建虚拟测量场景以及全站仪三维模型,基于Unity 3D虚拟现实引擎,采用C#语言进行系统开发,完成了全站仪认知、安置、基础测量功能等关键技术的实现以及系统开发,并进行了网络发布.利用该系统可以实现全站仪基础操作训练实验.     

固体充填开采地表沉陷数值模拟研究

应用FLAC3 D软件建立了某矿区固体充填开采的三维数值模型,结合固体充填开采等效采厚的相关概念模拟了模型的开挖以及模型在开采后的移动变形情况。使用FLAC3 D内嵌的FISH程序语言,编制了相关程序,提取出两种不同类型的地表移动观测站的沉陷数据。利用提取出的地表移动观测站沉陷数据,结合MATLAB强大的数据处理和可视化功能,对固体充填开采所产生的地表沉陷进行后处理与可视化操作。研究表明：固体充填开采可以有效控制地表沉陷,适用于村庄等建筑物下采煤的情况;运用FLAC3 D并结合MATLAB的方法可以方便、准确的进行开采沉陷的数值模拟与可视化操作。     

移动计算系统检查点迁移策略的性能评价

为了有效评估移动计算系统检查点迁移处理策略的性能,基于移动计算系统自身所具有的特性,给出了移动计算系统中的进程状态模型,并在此基础上提出了一种移动计算系统检查点迁移处理策略性能评价模型.利用该性能评价模型对当前的3种日志检查点迁移策略进行了仿真实验,结果显示该模型与实际情况相吻合,从而验证了此性能评价模型的有效性.该检查点迁移处理策略性能评价模型可用于确定不同移动计算环境下相对适用的检查点迁移处理策略.     

生物3D打印装置及打印模型形貌检测

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统. 通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测. 采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z轴的高度信息进行扫描得到测量数据,并结合MountainsMap实现打印模型的形貌重建. 使用LabVIEW完成上位机操作系统的设计,建立G-code与打印模型的映射关系,实现打印轨迹的可视化,确保在程序运行到当前代码段时打印模型的准确性. 通过实验验证生物3D打印机的在线检测功能,对网格状及凸台模型的表面进行形貌检测,结果表明检测系统能够实现对打印模型的形貌检测. 打印模型表面形貌特征的可视化数据为构建精准打印模型提供数据支持,计算机视觉技术为高精度生物3D打印提供有效的检测手段.