手机动画空间布局规划的设计与实现

手机3D 动画自动生成系统是要实现从用户发送信息给服务器,经过信息抽取、情节规划、场景规划等一系列的处理,最终生成与短信内容相关的视频动画并发送给接收方这一过程。其中场景规划模块是在情节定性规划的基础上确定情节的各个细节,并将其量化到三维动画场景文件中。在动画情节规划的基础上,对动画场景规划模块中的三维场景空间布局问题进行研究,将三维场景可用空间根据物体的语义信息进行布局,基于语义网技术设计和实现三维场景的布局知识库,最终实现了三维物体的合理摆放,系统不仅保证了物体的无遮挡、无碰撞摆放,也实现了同一物体添加多个的情况,使物体的摆放具有多样性同时也体现了物体的语义信息。     

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。     

导弹投射区可视化中的数据模型设计

导弹投影区域可视化是实现投射模拟训练及匹配基准图制备的关键环节.为实现导弹投射区域的可视化,通过对现实世界进行抽象与简化,设计了导弹投射区三维场景数据模型.该模型将三维场景划分为地形、目标、显著地物群三层,每一层采用或设计了相应的数据结构;在介绍相应数据的准备方法并准备好相应数据的基础上,实现了分层场景的绘制.系统应用表明该导弹投射区三维数据模型,规范了作战保障信息,使场景绘制工作更为灵活和有效.     

Cesium框架下岛屿高精度地理信息系统设计研究

为实现岛屿地理信息数据的高效利用与可视化表达,充分发挥信息化优势,便于岛屿管理部门或相关使用者充分掌握岛屿信息,快速了解岛屿地理状况。在Cesium框架下,设计岛屿高精度地理信息系统。该系统共包括三维地图浏览、三维地形量算、三维空间分析三个功能模块,可让用户在二维和三维的地球虚拟环境中进行漫游,并方便快捷地浏览三维场景,完成与系统的流畅交互,实现设计的基本目标。     

基于VRML-Java的网络虚拟现实的实现

受到网络速度的限制,传统的网页只能显示文本和图片等二维信息,而网络虚拟现实技术把交互的、逼真的虚拟三维场景引入网络.虚拟现实建模语言（VRML）是一种在互联网上构筑三维虚拟场景的语言标准,通过VRML脚本节点及Java小应用程序实现了用户与虚拟场景更好的交互,并通过Java数据库连接（JDBC）,系统实现了三维场景与二维信息的集成.     

基于场景图的实时交互视景系统平台设计

三维场景组织管理中经常采用的空间数据结构--场景图的具体实现,包括场景数据的组织管理,可见性剔除、节点遍历、优化处理、碰撞检测等.在基于场景图的基础上设计并实现了一个实时交互式视景系统开发平台,给出了系统的结构框图、工作流程与信息交互关系,并对视景系统平台的视点控制、场景参数的应用定义文件输出以及场景图像捕捉和视频输出功能进行了详细介绍.平台同时提供了一套基于场景图的可供二次开发的三维图形应用程序接口.     

移动计算系统中位置数据库组织

移动计算系统中移动用户的位置信息管理是非常重要的问题。目前,商用移动通信系统采用两层结构组织的位置数据库管理移动用户位置信息。由于其可扩展性较差,人们提出把位置数据库组织成树状的层次结构来管理移动用户位置信息。不同移动单元的位置数据库组织对移动用户位置管理代价有很大影响,本文考虑到不同移动单元中移动用户的移动模式特点,基于集合覆盖理论,设计实现了一个启发算法来对位置数据库进行组织,减少了位置管理的代价。实验显示,该位置数据库聚簇显著减少了位置更新的代价。     

充填液压支架三维场景监测系统设计

目前充填工作面设备监测系统采用以二维监测为主的传统监测方式,随着充填液压支架在井下的应用逐渐增多,充填液压支架的各部件运动和群支架协同运动的准确性对井下充填采煤效率影响很大,而二维平面运动已无法描述充填液压支架的复杂动作,需要将监测界面上升到三维空间,从不同位置、不同角度监测充填液压支架的工作状况,提高矿井安全系数。针对上述问题,采用三维引擎技术,设计了一种充填液压支架三维场景监测系统,该系统主要由三维虚拟仿真软件、数据采集模块及数据通信模块组成。三维虚拟仿真软件基于Unity3d,用于建立系统监测界面,通过计算机显示充填液压支架的顶板压力值、各销轴之间的角度偏移量及液压缸的位移量等监测数据的动态变化,实现对充填液压支架的三维实时监测。系统监测界面可分为实体场景监测界面和数据监测界面2个部分:实体场景监测界面采用3ds Max建模软件建立充填工作面设备三维实体模型及三维场景模型,并对三维模型进行优化和渲染处理,实现与实际充填工作面空间动作完全一致的场景驱动;数据监测界面通过数据采集模块采集、分析与处理充填工作面的工作状态信息,通过数据通信模块将信息传输到三维虚拟仿真软件,实现监测数据与软件相匹配。实际应用效果验证了该系统的有效性。     

三维复杂场景管理研究

三维复杂场景管理是三维地理信息系统、三维景观系统、虚拟现实的基础和核心。三维复杂场景管理应该充分考虑场景数据的复杂性、数据组织及调用的高效性。论文提出了一种结合八叉树、二叉空间分割树,门剪切的空间分割可见性算法,在此基础上并结合动态场景的设计,以及空间数据内存管理,设计并实现了复杂三维场景引擎。     

水利工程三维仿真系统的设计与实现

为动态显示一项大型水利工程的各类信息.并对该工程方案进行科学选比,本文采用基于SRTM数据建模、三维场景驱动管理系统的方法.设计并建立了三维虚拟仿真系统,实现了三维漫游、水域仿真、信息查询等功能.结果表明该系统可取得较好的三维显示效果,对该方案起到了整体说明及优化设计等辅助决策作用.     

Automatic Lighting Design using a Perceptual Quality Metric

Lighting has a crucial impact on the appearance of 3D objects and on the ability of an image to communicate information about a 3D scene to a human observer. This paper presents a new automatic lighting design approach for comprehensible rendering of 3D objects. Given a geometric model of a 3D object or scene, the material properties of the surfaces in the model, and the desired viewing parameters, our approach automatically determines the values of various lighting parameters by optimizing a perception-based image quality objective function. This objective function is designed to quantify the extent to which an image of a 3D scene succeeds in communicating scene information, such as the 3D shapes of the objects, fine geometric details, and the spatial relationships between the objects.
Our results demonstrate that the proposed approach is an effective lighting design tool, suitable for users without expertise or knowledge in visual perception or in lighting design.     

基于智能的配电网电力大数据三维场景可视化分析

配电网电力大数据的三维场景重构是实现数据优化挖掘的关键,提出基于人工智能的配电网电力大数据三维场景可视化分析方法。建立配电网电力大数据三维场景的网格分布结构模型,并进行配电网电力大数据三维场景实时数据监测,根据监测结果进行配电网电力大数据的统计特征分析,对配电网电力大数据三维场景实时数据采用信息融合和模糊层析性分析方法进行信息融合和自适应调度,提取配电网电力大数据的三维可视化分布特征量,采用视觉特征重构技术,实现对配电网电力大数据三维场景可视化重构,在人工智能算法控制下提高电力大数据三维场景可视化重构的精度。仿真结果表明,采用该方法进行配电网电力大数据三维场景可视化重构的精度较高,提高了配电网电力大数据挖掘的效能。     

三维组态软件设计中场景快速组态及交互方法研究

针对三维组态软件三维监控场景组态困难以及人机交互复杂的问题,提出一种基于本体的三维场景快速组态方法以及分层三维交互模型。在三维组态软件设计中给监控设备模型加入语义信息,使组态过程智能化,从而使监控场景的组态更加简便,人机交互更加自然。采用分层的人机交互模型,实现了高层交互的设备无关性,有利于系统的扩展。采用以上方法增强了三维组态软件开发及使用的有效性。     

基于栅格模型的双目移动机器人三维场景重建

以投影几何学以及双目立体视觉原理为理论基础,对移动机器人的三维重建技术进行研究,对移动机器人漫道过程中所在的兴趣区域的场景进行较为精确的建模.设计了机器人的快速建模方法,利用迭代最近点算法(ICP),完成了多个局部三维场景模型的融合.同时,结合栅格投射理论,完成了对全局三维场景模型的更新.利用栅格模型重建的三维场景,具有环境信息丰富,模型描述精确的特点,可以应用于移动机器人导航领域.     

语义虚拟环境本体可视化模型的研究

当前信息可视化所面临的一个瓶颈就是,需要一种模型来把场景图形内容和特定领域的语义信息进行有效集成,使用户可以有效地解释个性化可视化信息。基于X3D标准以及本体用本体描述语言OWL描述X3D标准,构建了一个X3D标准本体和一个映射本体来实现X3D标准本体和其他具体领域本体之间类和属性的映射,以达到丰富虚拟场景语义的目的。基于X3D标准本体和映射本体设计了语义虚拟环境本体可视化模型,从而为具体领域本体实现可视化提供了一种方法。实验结果证明了该模型的可行性。     

基于微机的主从式机器人场景三维可视化与仿真

文章提出了利用触觉传感信息和视频图像相融合来构造主从式机器人三维数据场的思路,并且在微机上实际构造了仿真环境,文章讨论了基于触觉的三维建模、坐标系转换、融合及绘制等问题,最后通过实际例子展示了三维场景的效果。     

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.     

基于通用模型文件的城市三维景观面向对象可视化方法

三维模型文件的.Obj格式是一种通用的开放式模型格式。该文在分析OBJ模型文件结构的基础上,针对城市空间信息应用的特点,设计了一种通用的三维模型对象的类结构,利用该类建立的三维模型对象,可以直接获取OBJ文件中的几何、材质等三维实体信息。对象中的可视化成员方法利用模型数据和OpenGL图形处理技术实现对三维模型的真实感显示。三维通用模型和面向对象思想的引入,比较好地解决了城市三维景观中复杂模型的建模和可视化问题,有利于对复杂场景中大量三维模型的有效管理和组织。     

利用遥感图象生成地形三维实景图

本文介绍了利用遥感形象作为纹理图象，采用纹理映射技术生成地形三维实景图的原理和算法。主要包括：遥感图象上特征点（目标点）坐标的量算；遥感图象与相应地面间透视变换关系的确定；影象灰度的重采样；实景图的显示。最后给出了实验结果。实验表明，这种方法所生成的地形三维实景图，所含信息量大，真实性好，现势性强。     

GeoVR: a web-based tool for virtual reality presentation from 2D GIS data

A tool called GeoVR has been designed and developed under a client/server architecture to enable the interactive creation of a 3D scene and virtual reality modeling language (VRML) model from 2D spatial data by integrating Internet geographical information system (GIS) and HTML programming. The client front-end of this tool provides an HTML form to set properties for building 3D scenes, while the server back-end supported by off-the-shelf software: ArcView Internet Map Server and ArcView 3D Analyst through Avenue programming, processes the parameters and generates a 3D scene. This 3D scene is then transformed into a VRML model, which, together with its legend, is sent back to the VRML-enabled WWW browser for display and navigation. It is demonstrated that this tool, not only automates the conversion of the conventional 2D GIS data into VRML, but also adapts the current GIS 3D capabilities to the increasingly popular Web environment. The development of GeoVR offers new opportunities for geoscientists to build applications that benefit from virtual reality presentation based upon the existing GIS spatial databases.