基于场景语义的3D交互体系结构

借鉴真实世界的认知心理学原理,将虚拟场景的可视表达和语义信息结合起来共同服务于用户的交互过程,多种3D交互技术被融合在一个统一的交互框架内,使复杂虚拟环境中的3D用户界面更容易被用户理解和使用.通过增强场景图的语义处理能力,建立支持高层语义的3D用户界面体系结构,3D交互系统不仅在几何层上而且还能在语义层上支持交互任务的执行.最后介绍了一个应用实例.     

场景语义约束的三维交互技术

针对复杂虚拟环境下的交互需求,从面向高层应用的角度对交互任务进行分析,提出三维交互任务的层次模型。结合应用特点,将虚拟场景中的语义约束引入到三维交互技术的设计中,实现了多种面向高层应用的导航技术和选择操作技术,并在不同交互技术和操作隐喻模式之间实现了自然的融合和平滑的转换。用户界面利用这些语义约束更好地感知和理解用户的交互意图,实现更为直观、高效的三维交互过程。     

基于VR的三维虚拟场景漫游和交互系统研发

虚拟现实技术(VR)目前广泛应用于多个领域,它是一种利用计算机硬件和软件集成的技术,由计算机图形学、人机交互、网络通信等多种学科技术发展而来。虚拟现实技术的特征是交互、沉浸、构想。人物通过VR技术在三维虚拟场景中实现漫游和交互操作,将虚拟场景信息以三维可视化的形式呈现在HMD(头戴式显示器)中,为用户提供身临其境的感受和体验。     

基于Arduino的虚拟现实交互系统实验案例设计

综合运用嵌入式、三维建模、虚拟现实等技术,提出一个软硬件结合的虚拟现实交互系统典型案例,实现虚拟场景与现实环境的实时交互控制。通过3DMAX和Unity3D软件设计虚拟现实交互场景,采用Arduino核心板搭建场景的控制模块,运用光敏电阻和湿度传感器实时获取环境信息并注入虚拟场景中,实现虚拟现实交互系统。     

基于VRML实现与虚拟场景交互的方法

虚拟现实场景能产一种生动逼真的效果,但对于浏览者而言,还是被动的接受信息。如果浏览者能够控制场景即与场景进行交互,那么动画、光照及声音等效果才能更逼真,使用户有身临其境的感觉。主要对运用VRML实现用户与虚拟场景进行交互的方法进行论述。     

基于语义交互的三维重建

三维重建是计算机视觉的核心问题.随着三维重建技术的发展,人们越来越认识到从图像到空间结构这种自底向上的重建方法,不管如何刻意设计和优化都很难达到对场景具有高层语义意义下的重建.基于此,提出一种基于高层语义交互的重建方法,在底层重建结果的基础上,利用自然语言交互进一步完善重建结果.最后通过2组简单实验验证了文中算法的可行性.     

Unity平台下的虚拟交互系统的设计

随着信息技术的发展,室内设计领域中将用户“投射”到室内虚拟逼真环境。该文研究基于Unity3D平台的室内虚拟交互设计系统,采用主流建模软件3DMAX建模,在Unity3D平台上实现交互控制,实现导航路径漫游、装修设计中的物件添删、位置移动、材质更换等交互功能。     

桌面虚拟现实环境下的双手交互技术

面向桌面虚拟环境,在分析通用交互设备特点的基础上,提出了具有广泛适用性的双手交互的设备组合;根据虚拟现实通用交互任务的需求,结合设备特点,提出了为左、右手设备分配不同的子任务的策略;组合不同的单手交互技术,提出了包括基于辅助平面的双手交互等3个适用于典型桌面设备组合的双手交互技术;开发了双手交互技术工具箱,并进行了应用验证.     

基于嵌套语义的约束代数

1 引言约束数据库近期被Kanellakis等提出作为处理空间数据的一般性框架。约束数据库用约束来建模和检索数据。在数据层,约束能用有限的形式来表示可能是无限的关系元组集。例如,约束x~2 y~2≤9表示中心在点(0,0)处,半径为3的圆。在查询语言层,约束通过允许数学计算而增强了简单关系语言的表达能力,同时约束查询语言保留了关系查询语言的所有特征,如封闭性和自底向上求值。关系代数能被扩充来处理约束关系,这个新的代数叫做约束代数CALG。     

The Virtuality of Constraints and the Constraints of Virtuality

We propose to extend current Constraint Logic Programming techniques and to export them from their classical Logic Programming setting to more conventional and widely used paradigms, such as the Java language. We also advocate for the use of constraints in new types of applications such as 3D graphics and Virtual Reality systems.     

基于Unity3D的智能家居虚拟仿真系统

为解决智能家居安装设备较为昂贵、客户需求多样化等现实问题,运用虚拟现实技术,基于Unity3D开发平台,实现了基于Unity3D的智能家居虚拟仿真系统。以某住宅小区为例,首先通过数据采集,其次使用Sketchup软件建造模型,结合Unity3D技术构建室内家居,最后利用C#语言编写代码实现家居系统功能。该系统主要运用了层次细节技术、全屏抗锯齿技术,使得模型表面更加平滑,渲染画质更加柔和。与之前的家居控制实物设备相比,本仿真系统耗资较少,同时为不同的客户定制私人家居控制模式奠定基础。     

基于虚拟现实的无人机三维可视化仿真

在论述虚拟现实和无人机技术的基础上,详细介绍了利用Visual C 和OpenGL实现基于虚拟现实的无人机三维可视化仿真的设计方案.针对无人机虚拟现实实现过程中的若干关键技术进行了重点的论述,如飞机本体的建模、飞机尾焰、场景、地形、数据交换等,最后给出了利用该仿真软件回放飞行数据,重现了飞行场景的虚拟环境;通过该方案实现的无人机虚拟仿真系统能够将无人机飞行数据以更自然、更易理解的图像形式展示,有较高的工程应用价值.     

基于PhysX的冶金机械演示系统设计

PhysX是NVIDIA(英伟达)公司推出的一款功能强大的物理效果计算引擎,它可以通过计算机上的NVIDIA图形卡的GPU实现高速的硬件物理效果加速计算,比传统的通过CPU计算效率高出很多,可以轻松实现复杂的大量的粒子碰撞效果。在国内,冶金机械设备种类很多,但这类设备通常体积庞大,这给产品的宣传和功能演示造成很大困难。本文将这些庞大、复杂的设备用三维软件,并通过PhysX物理计算引擎,进行虚拟、仿真,并利用多媒体软件制作交互,模拟设备运行,为设计者反馈动态数据,并让客户直观地了解设备的运行原理和新功能,这对冶金机械设备制造行业的发展将起到非常积极的促进作用。     

基于装配约束动态管理的虚拟拆卸

装配约束是虚拟拆卸环境下必须考虑的装配体的重要信息,提出虚拟拆卸过程中装配约束的动态管理机制,并实现了基于装配约束导航的虚拟拆卸。装配约束的动态管理包括虚拟环境下装配约束的获取、表达以及拆卸过程中装配约束的动态维护,即装配约束的动态解除和产生,文中用装配约束图表达零件间的装配约束,提出装配约束的间接解除方法,并实现了基于装配约束推理的零件可拆卸方向的推导。最后,通过一个简单装配体的拆卸实例,对文中方法进行了验证。     

基于自由度分析的三维几何约束推理求解

三维几何约束求解对于装配设计、装配工艺规划和并行工程等多个领域的研究具有重要意义。以自由度分析为基础，对冗余约束和约束冲突的情况进行判断。采用几何推理的方法，直接从零件上的点、线、面、圆柱面、球面等基本几何元素出发，对这些基本几何元素之间的位置关系进行分析，求解三维几何约束。避免了数值解法中对初始值的依赖和迭代过程的不稳定，提高了三维几何约束求解的速度和稳定性。     

计算机虚拟现实系统的开发

本文以虚拟小镇为例,首先构造出虚拟小镇系统框架;通过建立虚拟场景模型,对虚拟场景驱动,编程控制场景,快速建立并实现简单的虚拟小镇系统。研究表明,利用虚拟现实工具可以快速建立简单的虚拟现实系统,大大缩短虚拟现实系统的开发周期,节省资金和人力。在此基础上,对系统的基本功能加以扩展,加入一些分析功能以实现工程上的应用,有助于虚拟现实技术在工程上的进一步研究。     

三维虚拟现实仿真模拟系统的应用

介绍北京华康达股份公司的三维虚拟现实仿真模拟系统在辽阳石化分公司加氢裂化装置的应用。该模拟系统过程工艺模型精度较高,增加了装置生产巡检的培训和考核功能,满足装置全员的培训需求。     

基于ArcScene和SketchUp的虚拟校园的建立

虚拟现实技术是一门新兴的技术,应用领域广泛。虚拟校园打破了时空的限制,真实、直观地展现交互式三维校园场景。以吉林大学朝阳校区为例,探讨了基于三维建模、图像处理及数据库等技术建立虚拟校园的方法。用SketchUp软件创建三维模型,模型表面贴上纹理图片,利用ArcScene软件的三维可视化,实现了校园场景的建立,用户可以观看校园场景的各个部分。