三维虚拟仿真数码单反相机的设计与实现

从教学需求出发,设计与开发了三维虚拟数码单反相机,通过3DS MAX进行建模,再使用VRML软件进行交互设计并实现网上发布,从而建立了逼真的交互式三维虚拟实验环境,可以让学生随时通过网络浏览三维场景,提高学习兴趣,改善教学效果。     

基于POVRAY的三维全景图像的计算机生成方法

三维全景图像技术（Integral Imaging,简称II）是一种采用微透镜阵列进行记录和显示的三维图像技术。该技术目前正成为最有希望实现下一代三维电视的方法,吸引着国际上三维技术领域的重多关注。本文提出了一种新的基于三维图形软件POVRAY的快速生成II图像的相机模型构造方法,详细阐述了该相机模型的实现算法,并采用该相机对虚拟的三维场景进行记录。实验结果表明,使用该相机模型能在保证图像质量的情况下,最大程度满足实时性要求。     

基于Unity3D平台的三维虚拟城市研究与应用

针对三维虚拟城市系统在高逼真度、强交互性和高精度等方面的不足,提出基于Unity3D平台的三维虚拟城市的实现方法。首先通过三维地形的数据采集和坐标数据统一,实现三维模型的建立和导入,纹理数据的建立和导入。在此基础上结合三维引擎Unity3D平台,实现三维模型数据与二维空间数据整合、三维虚拟漫游、三维物理效应仿真等。该系统采用了真实的数据进行实验,证明了采用该三维虚拟技术很好地满足三维虚拟城市系统的各项指标,并且实现效率高。     

基于osgAL的三维虚拟声音的设计与实现

三维虚拟声音可以提高虚拟环境的逼真度和沉浸感,建立良好的人机接口.本文采用开源软件工具包Open SceneGraph Audio Library(osgAL)实现三维虚拟声音.本文对osgAL中的五个类如何配置进行了详细分析与说明,对三维虚拟声音的衰减、阻隔、多普勒效应进行了探讨,设计和实现了三维虚拟校园的声音仿真.实验表明,各种三维虚拟声音效果能与三维虚拟校园场景很好地融合在一起.     

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析, 描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能, 对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计, 重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明, 系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真, 且性能较优。     

基于VRML的网上三维虚拟实验室的研究

文章分析了虚拟现实建模语言(VRML)的主要特点，介绍了制作网上三维虚拟实验的方法，并详细讨论了用VRML实现网上三维虚拟实验室的关键部分：系统结构、功能结构、设计特点和虚拟实验中实现交互的方法。在设计方案中提出多种节点综合利用的思路，如简单的交互可用传感器节点，通过事件和路由来实现；复杂的交互可用Script节点，通过引入Java程序来实现。     

基于三维全景图的校园漫游系统王绪宛,雷蕾

虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,让使用者如同身历其境,而三维全景图是虚拟现实中一种重要的场景表示方法,生成三维全景图最简单的方法是直接使用全景相机等工具拍摄全景图,由于相机设备价格昂贵,限制了普遍使用;基于图像拼接技术对图像序列进行处理后生成全景图的低成本方法。该方法在南阳理工学院虚拟校园系统中使用,实现了虚拟校园的实景漫游,大大降低了成本。     

基于OpenGL驱动的三维场景重构

基于OpenGL环境,提出利用场景渲染结果即帧缓存数据(主要包括颜色缓存及深度缓存)进行局部三维场景重构的方法.根据投影变换原理和深度缓存特点研究了逆投影变换,得到了三维点元的重构方法.在此基础上,利用帧缓存数据重构每像素对应的三维点元,从而构成相机坐标系下的三维点云模型,即原始三维场景在当前相机视角下的离散采样,被定义为虚拟视模型.根据透视投影和帧缓存的特点,分析了虚拟视模型的点位精度,实验表明虚拟视模型具有较高的相对精度.提出的场景重构方法具有天然的多分辨特性,支持场景简化与流式传输以及独立于场景的具体表示形式,可采用拦截方式从一般三维软件中实时重构虚拟视模型,从而提供了一种获取三维数据的新方法.     

基于AutoCAD和3DSMAX的虚拟校园三维场景构建研究

当前的虚拟校园三维场景构建方法是利用osgEarth获取GoogleEarth数据,构建虚拟校园三维地图,然后依据本地地形信息与三维场景模型完成对虚拟校园的三维场景构建;该方法在三维场景构建过程中没有考虑到校园后续建设发展,只凭现在所需进行三维场景构建,导致虚拟校园三维场景杂乱,存在虚拟校园三维场景构建顾虑不周的问题;为此,提出一种基于AutoCAD和3DSMAX的虚拟校园三维场景构建方法;该方法首先利用Kinect的RGB深度摄像头获取校园平面数据、影像数据和贴图资料,采用相机阵列合成算法对所得校园图像进行特征提取,然后依据非局部均值滤波方法对获取的校园图像进行去噪操作,最后利用边缘方向和梯度表示中的结构方向与强度,对校园图像外轮廓的纹理特征进行收敛,依据外轮廓纹理特征收敛实现校园图像内轮廓的准确定位,将校园图像与虚拟校园三维场景构建所需图像进行匹配,由此完成对虚拟校园三维场景的构建;实验结果证明,所提方法是虚拟校园三维场景构建领域革命性的突破,提高了学校的招生率,增加了校园文化历史的展现机会,为该领域的研究发展提供了有效依据。     

快速实现三维虚拟校园开发的方案与实践

三维虚拟校园开发对于校园数字化建设具有重要意义。本文提出一种基于3DStudioMax和Virtual Reality Platform技术相结合的三维虚拟校园建设方案。通过三维建模、纹理贴图、渲染烘焙、交互设计等技术操作,实现校园景观仿真、校园导航和交互查询等功能。实践的结果表明,采用该组合方案可以良好地实现实体景观三维虚拟展示。     

VRML与Java 3D转换关键技术的研究

主要研究在虚拟网络服务领域,使用Java语言来实现由VRML标准描述的三维CAD模型（或其它三维模型）到Ja-va3D的转换。生成Java3D标准三维模型,使用户可以通过浏览器进行浏览和个性化配置,该技术对虚拟商务的发展将有极大的推动作用。由于系统的复杂性,本文仅对系统中的转换这一关键技术进行研究。     

黄河三花间三维虚拟景观模型研制

提出了一种基于MultiGen Creator的快速生成大面积三维虚拟景观的方法，并且制作了三门峡至花园口的黄河三维虚拟景观模型。     

文化遗址的三维真实感建模与虚拟展示技术

以唐小雁塔遗址的数字化展示为应用背景,针对文化遗址的真实感建模和三维虚拟展示问题,提出一种基于大场景三维激光扫描技术的遗址数字化方案,设计一种基于激光同步扫描图像、采用局部纹理映射的遗址三维真实感建模方法,利用GIS和虚拟现实技术开发一个文化遗址三维虚拟展示系统。实际应用结果证明,该系统可有效提高文化遗址的三维虚拟展示效果。     

基于Web3D的虚拟场景漫游的设计与实现

介绍了Java3D与VR相结合的Web3D应用;采用了三层式的Client/Server结构和分布计算模型设计系统体系结构,提出了在Java3D中获取场景对象实例的方法,给出了在Java3D场景中实现虚拟场景中漫游的方法。采用Java3D实现与用户交互虚拟三维场景,并给出了部分实现细节。     

三维虚拟建模技术和仿真技术在虚拟矿井生产中的应用

三维虚拟建模技术和仿真技术是虚拟矿井生产漫游系统构建的基础工作.本文介绍三维虚拟建模软件3DS Max的优点及常用建模方法,根据流程的重点分析三维虚拟矿井的实体模型构建和优化等关键技术.     

虚拟展示/定制中动态交互的设计与实现

X3D语言不具备与外部交互的能力,为实现虚拟展示和定制过程中的动态交互功能,提出一种X3D场景与外部动态交互的方法。基于这种方法设计一个基于X3D的家具展示／定制的原型系统,实现系统的动态交互功能。为三维虚拟电子商务提供一种可行的实现方法,具有一定的商业价值。     

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。     

人眼立体视觉空间与虚拟三维空间的几何映射关系理论分析

虚拟三维空间是现实世界的数字化三维空间,而人眼立体视觉空间则是人眼视觉系统对于现实世界或虚拟世界所形成的三维立体构象。传统上人眼直接观察现实世界,确立了人眼立体视觉空间与现实世界之间的几何对应关系。而人眼立体视觉空间与虚拟三维空间是否也存在对应的几何关系？以人眼立体视觉和虚拟三维场景为研究对象,根据双目视差原理,论述了人眼立体视觉的几何模型及视觉三维模型的表示形式。通过分析虚拟空间三维点元、屏幕视差及网膜视差等三者之间的内在几何关系,利用矩阵代数建立了虚拟空间与视觉空间之间的几何映射关系。这一映射关系表明视觉三维模型与虚拟三维模型之间存在一一对应关系,也反映了人眼视觉系统在虚拟空间中的可测量性质。本文创新性之处在于得到了视觉三维模型的完整表示,突破了传统上立体显示的定性感知,提供了定量分析的基础。这一工作对于在虚拟空间中的立体体验、虚拟交互以及立体测量等实践活动具有一定理论参考价值。     

基于Web3D的虚拟场景漫游的设计与实现

介绍了Java3D与VR相结合的Web3D应用；采用了三层式的Client／Server结构和分布计算模型设计系统体系结构，提出了在Java3D中获取场景对象实例的方法，给出了在Java3D场景中实现虚拟场景中漫游的方法。采用Java3D实现与用户交互虚拟三维场景，并给出了部分实现细节。     

X3D浏览器的一种实现方法

X3D(Extensible3D,可扩展3D)是一个软件标准,定义了如何在多媒体中整合基于网络传播的交互三维内容。文中根据Web3D提供的一个开放源代码开发一个X3D浏览器。本课题使用具有跨平台性的Java语言进行开发,以Java3D,swing等类库为基础,开发出了能够作为应用程序运行的X3D浏览器,并且通过Applets实现了在InternetExplorer中作为小应用程序运行的X3D浏览器。