Java3D扩展鼠标交互功能的研究与实现

介绍了Java3D本身提供的鼠标交互功能,针对三维仿真环境中暴露出的操作性、交互性不足的问题,提出了扩展鼠标点取功能的需求,即可以对场景中任意目标物体进行操作和控制.详细论述了Java3D扩展鼠标交互功能的实现方案:首先判断鼠标点击动作,然后在获取点击范围内所有目标的列表后选择目标对象进行操作.结合具体实现的代码阐述了扩展鼠标交互功能的一般性方法,继承、重载和改写了Java3D中相关的鼠标操作类,重点讲解了实现过程中技术难点的解决方案,最后阐明了此研究工作的价值.     

若干细粒度三维交互算法的实现

在三维软件中涉及到大量三维交互操作,尤其是三维编辑软件中.三维交互的好坏直接影响用户的操作感.给出一种三维交互算法,此算法可以沿物体自身坐标系的原点所在的面、坐标面、三个坐标轴拖动物体和绕坐标轴旋转这个物体.算法操作感觉良好,实现了在拖动的过程中物体紧跟随鼠标的效果.     

基于微加速度计的鼠标系统设计

设计了一种新型的输入设备--微加速度计鼠标系统,该系统融合了MEMS微加速度计和无线射频技术,能够实现传统鼠标的功能.该系统由用户控制和信号接收两部分组成.无线射频技术使得用户控制模块能够摆脱线缆的束缚,在空中自由运动,并可通过人体任何部位进行控制.二维旋转角算法和按键模拟算法的提出,使该鼠标系统能达到比传统鼠标更高的控制精度、更高的DPI,实现无按键的操作.     

三维鼠标模型交互设计与实现

介绍了Three.js框架,并且基于WebGL和Three.js实现三维鼠标模型交互设计.讲解了利用JavaScript语言搭建交互系统,并通过Three.js提供的DragControls、OrbitControls对模型进行拖拽、旋转、缩放、拆分等一系列操作,详细介绍了不同时代和不同类型鼠标的各部分原理、内部展示和实现对鼠标模型的交互.     

基于粒子系统的书法书写仿真系统

水墨风格渲染是非真实感渲染的一个研究分支.利用CPU、GPU配合实现的粒子系统,结合纹理融合技术来实现书法书写字迹仿真.利用鼠标实现用户交互,鼠标按键、位移方向和位移速度控制墨滴的走向,实现了书法书写的仿真.系统采用实时渲染方式,用户可根据需要对场景和系统进行配置并实时调整视角和缩放.实验表明运算速度能够满足交互系统的实时性需求.     

虚拟维修仿真模型实时交互控制方法研究

基于Vega构建的虚拟维修仿真系统不支持鼠标拖动的交互方式,对鼠标控制三维实体实时移动的交互控制方法进行了研究;分析虚拟现实仿真中存在的坐标系及其变换关系,建立了仿真实体实时移动时在世界坐标系、观察坐标系和屏幕坐标系下的映射点关联模型,利用仿真实体在虚拟环境下移动存在的恒定参数关系获取位移关键点坐标,求解仿真模型实时移动映射点关联模型,从而实现了仿真实体的实时移动控制;将实时移动算法应用于虚拟维修训练仿真系统,实践证明,改进后的系统实时性和通用性明显加强,交互更加方便灵活,扩展了虚拟维修训练仿真中的交互方式。     

基于Arcball的数字地球交互漫游方法研究

研究数字地球漫游优化问题,传统的Arcball算法表达三维空间视角的自由旋转,但无法精确地将鼠标运动映射到实际场景中,为了提高运动旋转精度,对方法进行了改进,提出了一种新的三维数字地球交互漫游方法,可以精确定位到地球的任意一点.首先采用多细节层次(LOD)的四叉树分块结构设计来构建三维数字地球模型,利用真实DEM生成的数字地球模型作为鼠标拖曳动作的投影球体,对三维地球模型进行快速相交测试,根据Arcball算法使用四元数并结合多种漫游融合.进行仿真,结果实现了对数字地球全方位、精确、交互的自由旋转漫游,证明具有实用价值.     

基于机器视觉的新型鼠标

设计了一种基于机器视觉的新型鼠标.本文提出了基于鼻子特征的实时跟踪算法来控制光标移动;同时介绍一种简易眼睛睁合判断算法来实现模拟击键.文中对整个设计思路和实现方法做了详细介绍.测试表明新型鼠标性能较好.     

高精度高灵敏体感空中鼠标的发射端设计

针对现有体感空中鼠标姿态解算精度不够高和响应不够快的问题,设计了高精度灵敏便携式体感空中鼠标发射端.采用STM32处理器实时采集传感器数据.采用传感器内部集成的数字运动处理单元(Digital Motion Processing,DMP)获得四元数,再通过数学公式运算得到欧拉角,之后使用互补滤波校正算法解算出人体手部姿态.采用无线模块将数据发送至接至PC机接收端,与电脑进行交互,实现体感鼠标功能.最后通过实验验证方案的有效性和可靠性,实验结果表明,相比欧拉角法和方向余弦法,该方案提出的基于四元数法并加入校正算法的姿态解算方法具有计算量小、运算速度快及精度高的特点.     

虚拟油泥造型交互方法研究

虚拟油泥造型是一种新的计算机辅助工业设计方法,但目前虚拟油泥造型过程中使用的二维鼠标和键盘等人机交互设备无法体现油泥模型设计师的操作习惯,从而降低了造型过程的真实感和系统的交互能力,增加了造型过程的控制难度;根据虚拟油泥造型系统中刮削、填补和刮补造型操作的特点,考虑到设计操作中较为频繁的视图变换,研究了三维鼠标和力反馈设备的作用机理,提出了采用6自由度的三维鼠标和力反馈设备的新的交互方法,并使用Open Inventor开发包在虚拟油泥造型系统中进行了实现;该交互方法在虚拟油泥造型系统中得到了实际应用,效果良好,为设计人员创造力的发挥提供了一种新的途径.