基于VB和VRML的虚拟仿真实验系统

结合现有的工作描述了虚拟仿真实验系统（VSLS）,阐述了该系统的功能特点和结构模式,对实现该系统的关键技术进行了分析和总结,包括三维场景建模方法、VRML访问实时数据库以及交互式虚拟场景的开发,提出了利用可视化编程语言VB开发一个实现复杂交互动作功能的平台,完成静态VRML文件到动态交互式虚拟文件的转换,重点解决了三维场景模型建立及几何变换、数据库设计及性能优化、三维虚拟实验场景动态组合、虚拟实验场景访问数据库和虚拟实验场景交互性实现等关键技术。     

基于WTK的虚拟现实组态软件研究与开发

针对传统组态软件二维工艺运行界面的不足,提出了基于虚拟现实技术的三维组态软件开发,利用3DMAX建模软件及其二次开发技术开发工业现场三维虚拟场景的组态平台.通过该平台完成三维虚拟场景文件的配置输出。介绍了虚拟现实软件开发包WTK,并利用WTK和MFC编程开发三维场景运行平台,实现了虚拟场景的四种交互方式,对场景中虚拟对象的材质纹理属性及其表现方法进行了研究,利用力控DBcom控件实现三维运行场景与力控实时数据库的数据交互,给出了系统运行的简单示例,对基于虚拟现实组态软件的研究及意义进行了展望。     

基于Kinect的虚拟展馆游览系统的设计与实现

针对现有三维虚拟展览馆游览系统交互方式用户体验不理想的现状,提出一种基于Kinect的虚拟展馆游览系统。该系统重点研究了利用Kinect骨骼追踪技术实现对体验者身体动作的解析和利用四元数插值对骨骼动画的控制。在功能上,实现了站在Kinect前的体验者通过不同的姿势,对虚拟展馆三维场景中虚拟人物的动作、姿态、位置、朝向的控制。实验结果表明,体验者能够通过体感交互技术较好地实现对虚拟人物姿态的控制并方便地进行虚拟场景游览。     

基于Flash和SolidWorks的火炮虚拟实验平台设计

以Flash软件为基础,以SolidWorks软件为建模工具,充分运用Flash软件强大的资源整合能力,设计开发一款火炮虚拟实验平台。特别设计了一种嵌套式的软件结构,便于实验平台的改进,简化了实验平台的复杂程度。通过Flash内置的脚本语言ActionScript,实现实验平台界面的控制功能和三维交互功能。该实验平台开发的方法通用性强,便于掌握,可以用来开发多种学科辅助教学工具。     

虚拟三维场景与二维电子地图交互系统研究

提出并建立了一个虚拟三维场景与二维电子地图交互系统。介绍了系统的组成和各部分实现的功能。对虚拟场景的数据组织、场景数据读入、观察者位置的确定及交互功能的实现等给出解决方案,给出了实现的代码及画面。该系统利用二维电子地图简洁性、宏观性的特点,通过与虚拟三维场景间的互响应减少观察者在虚拟三维场景中漫游所产生的迷失感,在实际应用中取得了较好的效果。     

基于虚拟现实的机场消防救援虚拟演练平台

针对机场实地消防应急演练中人力物资消耗多、演练组织协调难,以及桌面式演练中情景感知支持不足等缺陷,提出一种基于虚拟现实技术的机场消防应急救援虚拟演练平台。基于虚拟现实技术的特点,采用三维建模技术构建机场消防救援场景中典型三维实体模型。利用粒子系统实现火灾虚拟场景及应急处置特效,并基于Unity3D引擎实现教员和学员人机交互界面。借助于虚拟现实头盔和手柄支持学员进入虚拟演练场景展开交互。平台测试表明:平台具有良好的易用性、稳定性和实时性,可以支持实现低成本、高沉浸感的机场消防救援虚拟演练。     

基于VRML与3DS MAX的虚拟动态交互技术研究

3DS MAX提供了可视的三维建模能力，VRML是一种虚拟现实三维立体网络程序语言．可以构造虚拟场景并实现用户与虚拟场景的互动。基于3DS MAX和VRML的三维建模和漫游技术凭借其快捷方便等诸多优点在虚拟现实系统及其相关领填得到了广泛的运用。介绍了利用3DS MAX结合VRML实现虚拟动态交互的快捷方法．着重说明了实现较复杂虚拟动态交互的过程。在VRML开发的校园漫游系统中．该方法已成功运用于自动校门等动态交互的实现。     

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。     

虚拟EAST系统的设计与实现

虚拟EAST系统能三维再现EAST装置,并提供360度全方位浏览EAST内部结构及点击访问相关信息的功能.交互式虚拟EAST的建立使用了3ds Max和虚拟现实建模语言(VRML)技术,3ds Max提供了良好的可视化开发环境,可以利用其产生高质量的3D模型;VRML是Web上建立三维虚拟模型的标准语言,可以构造虚拟场景并实现用户与虚拟场景的互动.初步构建了虚拟EAST系统,可以动态交互地再现EAST装置,为全面虚拟EAST的三维物理实验建立了基础.     

Vega视景仿真中的实时阴影绘制

针对基于Vega等高层平台的视景仿真系统中缺乏实时阴影绘制的缺点,提出改进方法,在场景中加入阴影绘制。研究了虚拟环境中的实时阴影生成算法和Vega提供的扩展机制,确定采用阴影映射（shadow mapping）算法,用OpenGL实现阴影绘制,并使用Vega平台提供的回调机制将阴影绘制集成到场景中,从而使生成的场景真实感更强。     

基于一种形式化方法的3D虚拟祭祀场景建模语言与环境

针对现有三维（3D）场景建模方法普遍存在着业务耦合度高,复杂场景对象属性和特征描述能力不强、不丰富,不能很好地解决3D虚拟祭祀场景建模的问题,提出了基于一种形式化方法的场景建模语言与建模环境。首先,通过引入场景对象、场景对象模板、场景对象模板属性三个层次的概念对3D虚拟祭祀场景的构成特点进行了详细分析;然后,提出了一种基于形式化松耦合、属性描述能力强、语言通用性灵活的3D场景建模语言;其次,设计了场景建模语言的操作,使得该语言可以通过应用程序编程接口（API）调用的方式完成编辑,实现了该语言对界面化建模的支持;最后定义了一套该语言的可扩展标记语言（XML）映射方法,使场景建模结果以XML文本格式进行存储,提升了建模结果的可复用性,并展示了建模的应用案例。应用结果表明,所提方法在增强新增数据类型特性支持的同时完善了序列属性、结构体属性类型的描述,使得对复杂场景对象属性和特征描述能力的通用性、灵活性更强,可复用程度高,在界面化建模支持程度上优于Su等（束搏,邱显杰,王兆其.基于图像的几何建模技术综述.计算机研究与发展,2010,47（3）：549-560）提出的方法,解决了3D虚拟祭祀场景建模问题。所提方法同样适用于其他组成粒度低、属性成分多、业务耦合度高的3D场景建模,并能提升建模效率。     

基于实例和约束的三维场景概念设计和系统实现

3D场景设计是VR建模中最重要也最耗人力的工作之一,如何解决该问题是一项重要的课题.本文提出一种新的基于实例和约束的三维场景概念设计方法.首先,根据所获取的场景实例中所蕴涵的不同层次的语义信息,对其进行场景元素过滤和场景语义标注,并由此构建三维场景实例库.相应地,对场景中可能出现的元素类别进行分类和语义标注,并建立场景元素库.接着,应用基于实例的方法,并结合场景设计过程中所涉及到的知识(约束),给出三维场景概念设计的一般方法;最后以一个实例对该方法做进一步的说明.研究表明,该方法符合人们对场景设计的一般过程.此外,由于场景实例和场景元素具有丰富的语义信息,使得所生成的场景除了常规的可视效果,还可以直接应用于虚拟现实环境以及三维动画等数字内容制作中.     

基于OSG与Qt的FAST三维场景仿真

为解决FAST基地可视化的问题,开发了一套基于OpenSceneGraph(OSG)与Qt的三维场景仿真系统。通过三维建模,计算机程序自动化布局,OSG虚拟场景搭建等,将FAST的场景进行仿真显示。通过数据驱动实现对虚拟场景的实时更新,同时采用OSG的粒子系统来模拟雨雪天气特效场景。该系统将FAST的场景实时显现在技术工作人员面前,具有场景漫游,动态演示等基本人机交互功能,可为FAST基地的实践工作提供辅助决策依据。     

基于Kinect体感交互的多人在线虚拟实验系统

为了满足多人异地进行真实感虚拟实验的需求,使用Kinect体感设备和Unity 3D引擎搭建了一个多人在线虚拟实验系统。在该系统中,使用Unity 3D引擎搭建虚拟实验场景,通过导入3D Max制作的实验器材模型进行实验搭建,并通过网络通信技术实现远距离多人在线操作。对于真实感部分,采用Kinect体感技术捕捉的身体姿势被用来控制虚拟场景中第一人称角色的走动、抓取和操作实验器材以及选取虚拟场景中的菜单。实验结果证明,Kinect姿势识别具有很高的准确性和鲁棒性,并且不容易被光照条件和复杂的背景所影响,服务器与客户端的通信对于建立远程虚拟实验系统来说足够稳定。该系统具有成本低、真实感较强的优点。     

基于Java 3D的虚拟网络电力监控环境设计

虚拟现实技术（VR）是一项以计算机技术为主,利用计算机等设备构建一个三维虚拟世界,并通过人与虚拟世界的交互。实现人与虚拟世界融为一体的技术。本文介绍了应用Java 3D开发的虚拟现实技术,给出了实现该技术场景创建、动画设计和交互设计技术的部分关键代码。该设计具有开发三维视觉、实现用户网络交互的能力,并已经被运用到远程电力监测系统中。该技术也可以被应用到类似的监控系统的开发中。     

基于X3D的虚拟校园漫游系统的研究与实现

阐述了利用X3D技术对校园内的楼群、树木和道路等场景进行建模的方法,研究了三维场景的交互技术,并结。合多媒体技术和网页技术实现了集声音、文字、视频和三维场景为一体的虚拟校园漫游系统。     

基于VRML与Java3D的交互式虚拟物流系统

为实现虚拟物流系统的实时交互,研究Java3D与VRML的结合方法。通过3D软件建立物流设备图,由VrmlPad导入文件并进行优化,再由Loader接口将VRML造型文件导入到Java3D场景中。借助数据库和Java语言的事件处理器模型以及Java3D的Behavior类,实现人机交互、虚拟漫游以及虚拟场景动画与库存的双向驱动。通过虚拟物流系统实例验证了该方案的有效性。