机器人辅助正骨手术系统虚拟环境精确建模方法

结合已经研制的机器人辅助正骨手术系统,研究在应用虚拟现实进行手术时,虚拟手术环境建模的实现.采用基于计算机图形和医学图像的混合建模方法对手术环境中复杂的机器人模型和患者、腿骨进行精确建模.利用建模工具Java3D和VTK开发机器人辅助正骨手术系统的三维虚拟环境模型及虚拟手术仿真系统.虚拟手术环境的精确建模,为在此基础上进行的手术培训、手术规划、手术预演和远程外科手术奠定了基础.     

失重对人体心血管系统的影响及仿真

为了更好地研究失重对人体心血管系统的影响,根据流体力学的基本原理,利用Pspice语言建立改进后的多元非线性人体心血管系统模型,模型包括人体心脏模型、动脉系统模型、静脉系统模型以及外周血管模型四部分.利用所建立的模型仿真人体在地面环境下心血管系统主要生理参数,结果与实验数据一致,证明了模型的有效性.然后仿真失重与微重力环境下血压的变化,发现失重环境下收缩压变化不明显,舒张压有降低的趋势;失重和微重力环境下中心静脉压值接近,且相对地面环境有增加的趋势.返回地面环境,血容量减少超过25%后,收缩压与舒张压分别低于11.97kPa与7.98kPa这一正常范围.通过本研究证明,仿真模型是有效的,可以模拟失重条件下心血管系统的变化.     

一种计算机安全发展的新技术:人工免疫

随着网络的发展,计算机安全问题日益突出.现有的抗病毒技术已经无法快速抑制病毒的繁衍和传播.本文探讨了一种计算机安全发展的新技术--人工免疫,即基于生物免疫系统的计算机病毒免疫技术.在现代信息科学和生命科学相互交叉渗透的研究领域,由生物免疫系统启发的人工免疫系统是继脑神经系统(神经网络)和遗传系统(进化计算)之后的又一个研究热点.本文从理论的角度论述了计算机免疫和生物免疫的相似性;介绍了生物免疫系统机理以及计算机免疫系统的体系结构和常见算法.最后介绍了人工免疫工程的应用现状.     

基于Agent的流感病毒免疫模型

本文选用一种新的思路,利用Agent计算机模型以及计算机仿真手段来研究免疫系统的宏观性能和某些重要细节,为进一步建立准确完善的免疫系统模型提供有力的依据. 与生物组织和试管中的实验相比,计算机免疫模型更容易设计和分析,且可直接获得实时细胞数目,不需人工统计,成本更低. 本文采用计算机仿真的方法模拟流感病毒入侵免疫系统后细胞的交互作用,并从中发现免疫系统的一些基本规律,同时也得到了在免疫应答过程中起重要作用的一些关键参数,如被感细胞释放病毒数目、病毒匹配度等.     

一种计算机安全发展的新技术：人工免疫

随着网络的发展，计算机安全问题日益突出。现有的抗病毒技术已经无法快速抑制病毒的繁衍和传播。本文探讨了一种计算机安全发展的新技术——人工免疫，即基于生物免疫系统的计算机病毒免疫技术。在现代信息科学和生命科学相互交叉渗透的研究领域，由生物免疫系统启发的人工免疫系统是继脑神经系统(神经网络)和遗传系统(进化计算)之后的又一个研究热点。本文从理论的角度论述了计算机免疫和生物免疫的相似性；介绍了生物免疫系统机理以及计算机免疫系统的体系结构和常见算法。最后介绍了人工免疫工程的应用现状。     

基于免疫和可逆水印原理的多代理入侵检测系统设计方案

入侵检测系统和人体免疫系统具有很大的相似性。文章基于人工免疫原理,利用移动代理技术设计了一个更加可靠的入侵检测模型。为防止移动代理通信过程中遭到篡改攻击,本文引入可逆数字水印技术保护代理之间传输的免疫数据,保证了各个代理节点之间记忆检测器的安全通信。     

基于免疫和可逆水印原理的多代理人侵检测系统设计方案

入侵检测系统和人体免疫系统具有很大的相似性。文章基于人工免疫原理,利用移动代理技术设计了一个更加可靠的入侵检测模型。为防止移动代理通信过程中遭到篡改攻击,本文引入可逆数字水印技术保护代理之间传输的免疫数据,保证了各个代理节点之间记忆检测器的安全通信。     

基于增强现实的数控仿真与监测系统

虚拟数控仿真与监测系统基本都是在计算机中实现的,用户是处于一个完全由计算机生成的虚拟加工仿真环境之中,无法同时获取真实加工视觉信息.而基于增强现实数控加工仿真与监测系统则是利用增强现实技术,将虚拟数控置于真实加工环境中来实现,这样可以兼容虚拟加工系统和真实数控加工系统的优点.文章简要介绍了增强现实的基本概念,针对虚拟数控系统的不足,提出了基于增强现实的数控仿真与监测系统,构建了系统的结构框架.     

基于人工免疫系统的产品创新设计方法研究

基于创新计算理论,提出了基于人工免疫系统实现产品创新设计的新方法.建立了基于人工免疫系统的产品创新设计框架,对其支撑理论、方法和技术以及免疫创新计算模型、免疫创新设计方法、免疫创新设计应用等4个层面分别进行了详细阐述.结合产品创新设计的有关问题,围绕面向问题求解的免疫辅助创新设计和面向产品演化的免疫设计两个方面,对基于人工免疫系统实现产品创新设计的主要关键技术进行了讨论.     

基于OpenGL的汽车起重机视景仿真关键技术

在OpenGL的环境下,建立汽车起重机模拟操作的视景仿真系统.利用3DSMAX建立起重机的机构模型,使用Java作为第三方软件将3D模型导入OpenGL中.采用天空半球的方法模拟3D天空,采用gllookat函数实现场景及操作室实时性良好的漫游,实现通过键盘和鼠标完成汽车起重机的变幅、起重臂伸缩、起升、回转、下降等模拟操作.     

基于虚拟现实技术的变电站三维场景仿真技术

介绍了变电站的三维场景建模方法,采用虚拟现实建模语言（VRML）建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术为变电站仿真系统构造虚拟环境能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来技术飞跃。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

一种用于微观组织模拟的三维元胞自动机模型

元胞自动机是复杂体系的一种理想化模型，特别适合于处理那些难以用数学定量描述的复杂动态体系问题，如材料微观组织的演变模拟．它非常适合于计算机模拟实施．利用C 计算机语言，运用OpenGL网形函数库建立了一种三维元胞自动机模型．该模型具备了经典元胞自动机的基本特征，因此可以根据需要进行扩展．由于运用了0penGL的实时3D技术使得模拟结果更加逼真，并可以从多角度进行观察．文中运用该模型进行了简化的枝晶生长模拟，并与二维的模拟结果进行比较，验证了该模拟的正确性．     

基于VRML和Java Applet的机器人三维仿真

运用VRML语言对七自由度机器人进行了几何建模 ,把仿真图形嵌入到由JavaApplet建立的用户界面中 ,建立了机器人三维仿真系统 .建立了Java和VRML的编程接口EAI,通过Java多线程实现仿真机器人各个关节的同时运动 .仿真系统可进行机器人轨迹规划、避障模拟、运动学优化等 .     

基于虚拟现实语言的机器人三维仿真系统软件

结合虚拟现实技术的软件平台VRML语言,对机器人三维仿真模型进行了分析和建模;用VRML语言和JAVA语言编写了一个三维机器人仿真系统,对机器人运动学正问题、运动学逆问题、轨迹规划以及环境状况进行了三维仿真;对遥操作机器人的仿真进行了网络传输模拟,并对遥操作机器人与虚拟现实的技术结合的前景进行了展望。     

Three-Dimensional Kinematics Simulation of Robot Fighting Platform in Virtual Environment

A method of 3D kinematics simulation of robot fighting platform (RFP) in virtual environment is proposed with the aim of enhancing vision telepresence. Based on the theory of space coordinate transformation, kinematics equations of RFP are formulated; followed by applying a method of modeling using 3DMAX software to build an RFPs 3D geometric model before a 3D kinematics simulation system of RFP is completed based on virtual reality technology and Open Inventor VC++. Test results have indicated that this system can perform RFPs kinematics simulation in virtual environment. It can also imitate RFPs motion states and environmental features well. Moreover, not only can better real-time performances and interactions be achieved but also operators vision telepresence be enhanced, therefore this approach may help lay the foundation for the realization of RFPs teleoperation with vision telepresence.     

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。     

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。