虚拟现实技术在建筑行业中的应用

虚拟现实技术是计算机应用技术发展的主要研究方向之一,它综合利用数字图像处理与模式识别、计算机图形学、计算机视觉、人机接口技术、传感器技术、并行处理技术、人工智能等多项技术,创造出一个逼真的虚拟世界。基于建筑视觉模拟的可行性,虚拟现实技术在建筑行业有广泛的应用前景。     

基于VR技术的虚拟维修仿真系统设计与应用

针对产品并行研发模式下的维修性问题,将虚拟现实技术引入到产品维修仿真中,即在计算机生成的虚拟现实环境中对产品进行维修仿真分析。文中以单通道被动立体投影系统为虚拟现实环境,以DELMIA、VRCO VisTool、CDVI、Pro/E等软件为虚拟现实软件系统,构建了一个虚拟维修系统,阐述了系统中VR外设集成、环境建模与数据转换、碰撞检测、人机工效和立体显示等关键技术。最后以某型雷达天线转台维修为例,验证了虚拟维修的有效性。     

基于图象绘制的虚拟现实系统环境

虚拟现实的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界,使用户可以对虚拟世界的客体进行交互式考察．虚拟现实的实现有两种方法．传统上,用三维图形学的方法实行建模和绘制．此方法需要繁琐的建模和昂贵的专用绘制硬件,而且图形绘制的质量和场景的复杂性受到很大的限制．基于图象的绘制是实现虚拟现实系统的一种新方法．它克服了三维图形方法的缺点．本文在总结已有技术的基础上,提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型,并据此模型实现一个实验系统及相应的图象工具．     

虚拟现实的技术基础

虚拟现实是一门基于许多其他技术之上的综合性技术,如计算机图形学、多媒体技术、仿真技术、传感器技术、计算机视觉和数据库技术等.这种综合的技术具有更强的能力,对解决一些特殊问题有很大帮助.该文介绍了虚拟现实技术和虚拟现实系统的基本概念及其特点.详细分析了计算机图形学、多媒体技术、仿真技术、传感器等技术的概念、研究内容以及对虚拟现实技术的贡献.介绍了目前虚拟现实的应用领域并给出了虚拟现实的若干应用实例.最后展望了虚拟现实技术的发展前景及目前面临的主要困难.该文通过对构成虚拟现实技术的几项基础技术的分析,以揭示虚拟现实技术的内涵及其能力.     

虚拟现实技术的发展与展望

“虚拟现实”(Virtual Reality,简称VR)是八十年代末期在美国等先进国家发展起来的一项新技术.作为当前非常活跃的一个计算机研究领域,它是计算机图形学、人机接口学、传感器技术及人工智能等技术的集成.所谓虚拟现实是用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉、动觉及嗅觉等的感觉世界,让用户用自然的技能对这一生成的虚拟世界的“客体”进行交互考察.这种考察必须借助一定的外部设备如头盔显示器、数据手套、操纵杆等来进行.     

发展中的虚拟现实技术

虚拟现实技术是在计算机中构造出一个形象逼真的模型人,让其与该模型进行交互,并产生与真实世界中相同的反馈信息,使人们获得和真实世界中一样的感受。虚拟现实是一项计算机图形学、人机接口技术、传感技术、心理学、人类工程学(Ergonomics)及人工智能技术相结合的综合技术。有专家认为,虚拟现实技术可以与理论分析、科学实验并列,成为人类探索客观世界规律三大手段之一。     

虚拟漫游在大楼资源管理系统中的实现

虚拟现实技术是一门综合集成技术,虚拟漫游技术具备自然模拟、逼真体验的特征.该文提出了在大楼资源管理系统中应用虚拟漫游技术的方法,且应用该方法最终实现了一个在漫游导航下的某计算中心的资源管理系统.文中阐述了如何在该系统中实现虚拟漫游的相关技术.     

基于十字线结构光视觉测量系统

为了将线结构光视觉测量原理应用于零件二维轮廓的同时检测，文中使用了十字线激光器作为结构光投射器，它将在空间中形成相互垂直的两个光平面，配置一个CCD相机就组成了一个十字线结构光视觉测量系统。基于计算机视觉技术，文中重点介绍了该视觉测量系统的标定参数及方法，利用光平面的共面性推导了系统的测量原理，建立了两个光平面相应的数学模型，并用其实现了对零件的非接触二维轮廓曲线的测量，验证了模型的正确性和可行性，且方便快捷。     

PVR系统中场景处理的基于CORBA技术的组件化设计

投射式虚拟现实（Projective Virtual Reality,PVR)是一种控制机器人及其它自动化设备的新方法，克服了一般临场感方法的缺陷。为减少甚至消除PVR技术中虚拟环境与真实环境之间的偏差，设计了一个场景处理系统，详细讨论了该系统的体系结构，介绍了实现该系统的一些关键技术。该系统综合利用了计算机视觉技术，能有效弥补损失的视觉信息，产生更加逼真的虚拟环境，从而进一步改善PVR系统的性能。该系统采用了组件技术进行开发，具有良好的可重用性与扩展性，同时又结合CORBA技术实现了分布式网络应用。     

虚拟矿山井下环境系统分析及其模型构建技术研究

虚拟矿山井下环境系统是利用虚拟现实技术及其软硬件设备,根据煤矿井下巷道数据应用计算机模拟出煤矿井下环境三维空间,该系统可使相关人员自然地与煤矿井下各种虚拟设施进行交互。该文将虚拟现实技术与煤矿开采相结合,对虚拟矿山井下环境系统进行了研究,对虚拟矿山井下环境系统结构、井下环境模型及其数学模型构建方法、井下环境地形结构及实体模型构建方法和井下环境运动实体模型构建方法进行了分析,为促进虚拟现实技术在我国煤矿开采中全面应用打下了基础。     

3D交互输入新技术——手势识别

本文从分析人机交互研究的目的出发 ,介绍了用户产生手势到系统“感知”手势的过程 ,包括手势的建模及识别的原理和方法 .本文在对手结构和手关节运动分析的基础上 ,提出了基于数据手套和基于视觉(摄象机 )的手势输入方式 ,通过手势图象的分析 ,采用模糊神经网络方法对手势图象进行识别 ,取得了较好的效果 ,实现了一种在虚拟环境中具有广阔运用前景的 3D交互输入新技术——手势识别     

物料搬运小车基于虚拟现实的远程操作仿真研究

针对物料搬运作业的现实工作环境，运用虚拟现实技术，以码头货场为背景，利用VC 编程并结合WTK虚拟现实软件开发包，构建了小车取物交互式虚拟工作平台。通过对受控取物小车进行几何建模和运动建模，并结合远程操作技术，实现了小车的运动可控性及其与主机通讯的实时性。通过设置其运动参数和监控参数再现了仿真过程的实时性和真实感。在此基础上，对图像和三维场景融合及人机接口技术进行了探索。     

Vision‐tangible interactive display method for mixed and virtual reality: Toward the human‐centered editable reality

Building a human‐centered editable world can be fully realized in a virtual environment. Both mixed reality (MR) and virtual reality (VR) are feasible solutions to support the attribute of edition. Based on the current development of MR and VR, we present the vision‐tangible interactive display method and its implementation in both MR and VR. We address the issue of MR and VR together because they are similar regarding the proposed method. The editable mixed and virtual reality system is useful for studies, which exploit it as a platform. In this paper, we construct a virtual reality environment based on the Oculus Rift, and an MR system based on a binocular optical see‐through head‐mounted display. In the MR system about manipulating the Rubik's cube, and the VR system about deforming the virtual objects, the proposed vision‐tangible interactive display method is utilized to provide users with a more immersive environment. Experimental results indicate that the vision‐tangible interactive display method can improve the user experience and can be a promising way to make the virtual environment better.     

基于AR的国家开放大学计算机专业体验式教学软件的设计开发

AR是一种新型多媒体计算机技术,融模式识别技术、机器学习技术、多媒体现实技术、3D建模技术于一体,创建一个具有智能性、交互性、沉浸感的虚实结合的系统。计算机专业体验式教学软件的设计对AR技术的应用与传播提供了有力支持,能够根据实际需求创设一个装配式开发环境,对当前所使用的软件开发环境进行扩展与延伸,借助多种类型建模组件将软件开发过程直观地展现出来,无需购置或者构建大型应用环境,将虚拟世界与真实世界无缝链接,从而提高国家开放大学学生的学习效率。     

虚拟现实的力触觉交互技术发展现状与趋势

虚拟现实通过模拟人的视觉、听觉、力触觉等,使人处于一种与真实世界非常逼真的虚拟世界中,来感受、体验和评价虚拟世界中的场景和设备。力触觉在虚拟现实环境中有其突出优越性,力触觉使得虚拟现实环境变得真实,是唯一的既可接受周围环境输入又可以对周围环境输出的感知通道,可极大增强可视化表达的效果。虚拟现实的力触觉交互技术包括力触觉再现技术和虚拟环境的力触觉建模。介绍了这两方面的发展现状、存在的问题和今后的发展趋势。     

基于增强现实的机器人远程控制系统研究

虚拟现实技术的应用使远程控制系统得到发展,增强现实技术是虚拟现实技术的拓展,它将计算机生成的虚拟物体叠加到用户感知的真实世界中.提出并实现了一种基于增强现实的机器人远程控制系统,并就其结构和关键技术进行详细的说明,实验及运行结果表明该系统能有效地改善人机交互能力,并能提高远程控制的精度.     

An Image-Based Virtual Reality Prototype System

The most important goal of virtual reality is to create a virtual world computers where users are allowed to view the environment and control the virtual objects interactively.Traditionally,virtual reality systems use 3D computer graphics to model and render a virtual environment in real time.However,this approach usually requires laborious modeling and expensive special-purpose rendering hardware.Image-based rendering is a new approach in composing a virtual environment in which a set of panoramic images is used to compose the virtual environment and walking in the space is accomplished by “hopping”to different panoramic points.This paper introduces an experimental image-based VR system.The techniques utilized in the system,in particular the authoring and interactive control tools of the system,are described in detail.     

基于虚拟现实的3D演出场馆漫游系统的设计与实现

利用3DS Max三维模型软件进行建模,以虚拟现实引擎Virtools为平台进行3D虚拟演出场馆的漫游设计,重点介绍3D建模和Virtools交互功能的实现,通过虚拟角色漫游和摄像机自主路径漫游两种方式在虚拟场馆中漫游,使用户在虚拟世界中即可一览演出场馆的风貌。     

机械移位系统虚拟现实动态仿真研究

该文介绍了用VRML语言来设计弹簧-质量-阻尼器机械移位系统的各个组成部分，在VRML编辑器V-Realm Builder2．0环境下构成弹簧-质量-阻尼器机械移位系统虚拟现实世界，并在MATLAB环境下利用MATLAB虚拟现实接口及接口函数对虚拟现实世界中的机械移位系统中的参数进行交互式设置，实现虚拟动态系统仿真。设计出来的机械移位系统虚拟动态仿真形象逼真，具有很好的交互性。     

平行视觉:基于ACP的智能视觉计算方法

在视觉计算研究中,对复杂环境的适应能力通常决定了算法能否实际应用,已经成为该领域的研究焦点之一.由人工社会（Artificial societies）、计算实验（Computational experiments）、平行执行（Parallel execution）构成的ACP理论在复杂系统建模与调控中发挥着重要作用.本文将ACP理论引入智能视觉计算领域,提出平行视觉的基本框架与关键技术.平行视觉利用人工场景来模拟和表示复杂挑战的实际场景,通过计算实验进行各种视觉模型的训练与评估,最后借助平行执行来在线优化视觉系统,实现对复杂环境的智能感知与理解.这一虚实互动的视觉计算方法结合了计算机图形学、虚拟现实、机器学习、知识自动化等技术,是视觉系统走向应用的有效途径和自然选择.