基于OpenGL虚拟校园漫游系统的设计与实现

从软件工程的角度介绍了虚拟现实技术在数字校园中的应用,并介绍了徐州师范大学虚拟校园漫游系统的需求分析、设计思想、开发流程、三维模型以及如何运用OpenGL在VC 环境下实现可视化等相关问题。该系统可以用于校园三维漫游、校园管理、校园规划等领域。     

飞行模拟用三维数字地形动态修改技术研究

三维地形是飞行模拟视景系统中的一项重要研究内容,研究三维地形的数据结构、模型表示方法及大场景的可视化显示和动态修改的技术意义重大。文中介绍了DEM数据模型的规则网格模型、等高线模型、不规则三角形网模型,利用O penGL实现了三维数字地形的算法模拟和真实DEM数据模型的可视化显示。在地形绘制和显示的基础之上,从地形的单点、多点修改出发对三维数字地形动态修改做了研究,并给出了地形区域修改的方法。     

基于SketchUp构建虚拟景观的方法研究

SketchUp软件简便易学,可迅速构建、显示、编辑三维模型,避免了其他三维设计软件的复杂性,且生成的模型简洁、精细,因此基于SketchUp软件,研究快速、高效、低成本地构建虚拟景观的方法,提出几何建模的技术方案,对几何建模和纹理映射的方法进行详尽地分析并重点介绍它们实现的方法,为减少三维模型数据量提出一些模型优化处理的相关方法,以北京建筑工程学院虚拟校园建设为实例,验证方法切实可行.     

煤矿三维巷道建模技术研究

研究了煤矿巷道三维建模中的部分问题,包括巷道建模、巷道交点建模和碰撞检测。结合巷道中心线节点上加载断面的思想建立了单一巷道模型,利用曲线插值的方法解决了交点建模的问题,用经典包围盒法实现了漫游时的碰撞检测。并采用VC＋＋．NET开发平台,结合OpenGL技术实现了煤矿三维巷道的虚拟显示与漫游,给出了实验效果图。     

基于Java3D的网络三维模型浏览系统的开发

Java3D是基于Java平台面向对象的三维图形应用程序接口API，便于在网上实现三维图形的显示、浏览．主要探讨了通过STEP／AP203标准文件提取三维模型边界信息，利用Java3D实现网络三维模型交互浏览系统的技术方案，系统由STEP文件信息提取、基于Brep表示的三维模型重建和三维模型网上真实浏览等三大模块组成，并具体讨论了这三个模块的实现原理．该技术的实现对协同式设计的畀地浏览功能有着重要意义。     

城市三维地下管网信息系统研究与实现

城市三维地下管网信息系统利用三维GIS可视化技术,将地下管网直观、生动地表现出来,实现了地下管网的科学管理。文章从系统框架设计、管网数据组织、系统实现的关键技术和系统的功能等方面进行了研究。     

WebGIS及三维可视化技术在供水管网中的应用

分析当前供水管网管理信息系统中存在的两个问题，提出一套基于WebGIS和三维可视化技术的解决方案，采用MapXtreme实现网络化，用OpenGL技术实现三维可视化。     

DTM数据的三维可视化及其实现

针对数字地形模型（Digital Terrain Model,DTM）数据三维可视化问题.提出了采用Delaunay三角化法得到地形采样点,并用已知数据对三角曲面进行插值加密,生成规则格网（GRID）数据结构的方法,实现三维地形高度真实感的可视化效果.再利用面向对象的设计与编程方法、VC＋＋6.0开发语言以及OpenGL图形库完成了基于三维地形模型的显示,并对三维地形显示中的关键技术即模型的实时动态显示技术、三维地形交互技术进行了实现.     

基于OpenGL三维河网地形与数据场的可视化

结合虚拟现实技术在数字流域中的应用,研究了数字高程模型的建立与三维地形实时绘制显示的机制.详细描述水利工程三维模型的构建及可视化仿真,在三维数字河网基础上叠加了实时计算的流场与温度场的数据,实现三维动态流场与温度场可视化.基于OpenGL环境开发的交互式可视化仿真系统形象地描绘流域内的地形场景、水利工程、河网等,对实现三维漫游、空间信息查询、洪水淹没分析和专业成果数据的可视化分析方面具有重要的作用.为分析水利水电工程建设对河道天然径流的影响,尤其是库区上下游水温方面的生态环境影响,提供了一个可视化的分析平台.     

数字城市三维重建技术

数字城市三维建模与可视化是数字城市的核心技术之一．城市三维景观模型是城市三维信息的表现模型,也是城市三维技术发展的主要趋势．在阐述了数字城市三维重建技术基础上,介绍了瑞士CyberCity软件在制作城市三维景观方面的应用．通过实例分析,结果表明该软件在城市三维建模技术方面有着广泛的应用前景．     

CAD三维模型的计算机生成技术及其应用

介绍了3D模型的种类，探讨了利用AutoCAD2000建立三维计算机模型的基本方法，阐述了三维造型技术在现代化生产中的重要作用及其发展趋势。     

大型古建筑文物三维数字化保护研究——以白马寺齐云塔为例

针对大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐而沉重的问题,提出融合多种精密测量技术的三维数字化方法．用GPS测设精密控制网来确定古建筑文物的空间坐标和方位;用三维激光扫描仪获取密集点云来构建精细三维数据模型;用高精度免棱镜全站仪精确观测特征点,与三维激光扫描测量进行精度的相互检核．以该方法在白马寺齐云塔数字化保护应用为例,详细阐述了外业数据采集的方法和技术,并在点云拼接、三维建模、数据分析等方面讨论了内业数据处理的方法与技术．     

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。     

基于多视点图像的人脸表面光场重构

为了实现任意新视点下三维人脸模型的绘制,针对三维人脸模型数据的特殊性,提出一种借助一般三维人脸模型基于稀疏多视点图像重建特定人脸表面光场的方法,该方法改进了Laplacian网格变形技术,实现了一般人脸三维模型到多视点图像中特定人脸三维模型的变形,避免了直接扫描人脸模型的操作复杂、模型粗糙、数据量大等缺点。最后,通过任意视点下人脸模型绘制验证了基于多视点图像重构获得的人脸表面光场数据的有效性。     

面向在轨测量任务的伴飞机器人三维仿真系统

为了避免空间伴飞机器人末端探测器与自身载体或者与待测航天器之间发生碰撞,在实际进行在轨测量之前,需要对其末端探测器轨迹规划方法进行充分的三维图形仿真.针对现有空间机器人地面仿真系统不能可视化的问题,设计了一种基于虚拟现实技术的三维仿真系统.首先,建立了基于Open Inventor的空间机器人三维实体几何模型,并构建反应空间机器人逻辑位置的三维仿真场景.然后,基于数据传输技术和构建的三维仿真场景建立了空间机器人可视化三维仿真系统.最后,建立空间机器人运动学模型并对空间机器人末端执行器跟踪的圆弧轨迹进行规划.仿真结果表明,利用该系统可直观得到空间机器人的运动过程以及空间机器人载体的运动特性,有利于空间机器人的轨迹规划和控制算法的仿真研究,可避免因不当轨迹规划而造成空间机器人发生碰撞.     

服装三维造型过程的实现

讨论了三维计算机辅助服装设计系统中二维衣片转换为三维服装的有关技术问题.包括衣片的网格剖分、服装的缝制及场景中服装穿着的模拟.对于二维衣片的网格剖分,应用了正则栅格法,并通过调整边界质点解决衣片的缝制问题;在缝合过程中,对衣片边界质点施加缝合力.达到缝合效果;最后,根据织物的刚性杆约束结构,为模型添加了简单的碰撞检测和碰撞反应以实现简单的着装模拟.     

用Director MX实现虚拟场景漫游

实现虚拟场景漫游的主要技术包括场景建模和程序设计两个方面,利用贴图和建模相结合建立模型可以大大简化模型,利用Director MX导入Shockwave 3D演员,并应用Director的3D行为能够很方便的控制三维模型以实现场景漫游,文章以简单游戏场景漫游为例介绍了这种方法的具体实现。     

基于CFD的大型风力发电机组叶片气动性能研究

为了研究大型风力发电机组叶片的气动性能,提出了基于CFD技术的叶片气动性能分析方法.该方法采用RANS方程结合SST湍流模型,以实现对大型风机叶片二维翼型气动性能和三维气动性能的分析预报.在此基础上,采用二维方法分析了NACA64-618翼型-180°～180°攻角下的气动性能,获得了其失速攻角,与试验数据的比较证明了该方法的准确性;建立了2MW大型风机三维叶轮模型,采用三维方法分析了其气动性能,与GHBladed软件计算结果比较证明了三维方法的可行性.最后,对2MW风机翼型进行了优化,改善了其气动性能.研究方法对于大型风机叶片的设计,优化及新翼型的开发具有重要参考价值.     

古建筑保护中参数化建模及仿真系统的研究

仿真技术是古建筑保护的重要手段。本文在对亭台楼阁等中国典型古建筑进行结构化分析的基础上,提出了参数化建模的方法。应用数据库技术组织管理数据,应用编程语言建立一个古建筑造型系统,生成不同类型古建筑三维模型的脚本文件,在AutoCAD系统中运行后生成三维模型;对模型进行优化处理后,再运用漫游技术,实现古建筑的实时虚拟漫游。参数化建模有效解决了不同古建筑数据模型不能共享的问题,有助于对古建筑保护方案进行更有效地设计和评估。     

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.