一种高效的开放式关节型机器人3D仿真环境构建方法

提出了一种高效地构建开放式的机器人3D仿真环境的方法.该方法以Matlab软件为平台,充分结合Pro/E等3D实体设计软件、Matlab机器人工具箱和Matlab 3D动画技术建立可视化程度高、细节显示逼真的机器人3D仿真研究平台.以应用广泛的VA1400弧焊机器人为例,详细介绍了机器人3D仿真模型的建立、仿真实体的数据导入和仿真系统的3D动画演示等步骤,最终得到一个系统软件开放程度高、可视化效果逼真的机器人3D仿真环境.给出了仿真系统的部分显示效果,验证了本方法的有效性.     

基于Matlab混合编程的海上溢油仿真系统的研究

针对海上溢油仿真系统的设计展开研究,提出基于Matlab和Web构建系统的思路。对Maflab Web Server、Maflab混合ASP．NET两种模式进行了分析,根据Madab混合编程的思路设计了海上溢油仿真系统。实践表明,该系统具有仿真快速准确、使用便捷等优点。     

一种基于人体测量学的三维人体快速建模方法研究与实现

常用的个性化三维人体建模方法存在数据量大,处理过程复杂,不适合Web应用的不足,该文提出一种新的快速进行三维人体建模的方法,该方法根据人体测量学和人体解剖学原理,结合人体表面特征点和特征线分布规律,应用超椭圆仿真人体各截面、采用层次参数驱动设计思想,实现快速创建个性化三维人体模型。该方法具有满足实时要求、交互参数少,易于控制,误差小、模型真实感强等优点,并可以准确地提供骨骼关节点和人体特征点,适于三维仿真形象动态设计、人体运动模拟和虚拟服装试衣等多种应用。     

一种基于Matlab的实时仿真系统设计

本文讨论一种基于Matlab的实时仿真系统，首先介绍了该系统的结构，然后提出了一种在Matlab／Simultnk模型中使用S函数实现实时仿真的方法，最后讨论了仿真模型中仿真步长选择的问题。     

一种基于人体测量学的三维人体快速建模方法研究与实现

常用的个性化三维人体建模方法存在数据量大,处理过程复杂,不适合Web应用的不足,该文提出一种新的快速进行三维人体建模的方法,该方法根据人体测量学和人体解剖学原理,结合人体表面特征点和特征线分布规律,应用超椭圆仿真人体各截面、采用层次参数驱动设计思想,实现快速创建个性化三维人体模型。该方法具有满足实时要求、交互参数少,易于控制,误差小、模型真实感强等优点,并可以准确地提供骨骼关节点和人体特征点．适于三维仿真形象动态设计、人体运动模拟和虚拟服装试衣等多种应用。     

RT-LAB软件在半实物仿真系统中的应用

介绍了RT-LAB软件的特点,叙述了在Matlab/Simulink环境下,利用RT-LAB软件在系统数学模型和实时仿真计算机之间搭建了一个平台,通过开发的RT-LAB系统仿真软件将系统Matlab数学模型快速、高效地加裁到实时仿真计算机上运行,并给出了RT-LAB在飞机刹车半实物仿真系统中的应用实例.     

基于Matlab的船用螺旋桨计算机实时仿真及GUI设计

基于船用螺旋桨仿真系统的应用实际,讨论了Matlab/Simulink计算机仿真软件在系统仿真中的应用;详细阐述了系统仿真模型的建立以及实时仿真的实现.针对该系统介绍了利用Matlab内嵌GUI设计工具,进行仿真系统图形用户界面GUI的设计和实现方法.在实际应用中证明了利用MATLAB所设计的计算机仿真系统,实现方便,性能可靠且操作灵活,有较好的实用性.     

动态生理信息融合在人体健康评价系统的应用

针对人体健康状况实时评价问题,将生理医学理论与信息融合技术相结合,设计了一种基于动态生理信息融合的健康评价系统。利用扩展的卡尔曼滤波辅助方法进行预处理及特征提取,将模糊逻辑引进神经网络,推进了模型一致性推理过程,选取基于数值优化改进的BP算法。仿真结果及健康增进型运动平台的实际应用表明该系统能够快速、准确完成人体健康状况的评价。     

基于Web3D的虚拟五金商城的设计与实现

现有的五金制品的电子商务平台仅限于平面的二维网页技术,即通过几张不同角度的照片来展示商品.这种展示方式无法直观地把商品呈现给用户,购物场景缺乏真实感.本文利用Web3D设计了一个基于Web3D的虚拟五金商城系统.该商城系统改变了传统的二维的网络店铺场景和产品展示模式,强化了商业过程中的视觉作用.实际的应用表明,该商场系统具有良好的五金制品购物仿真环境和3D视觉效果.     

导弹飞控系统快速控制原型开发及半实物仿真系统方案研究

介绍了一种飞控系统快速控制原型软硬件设计方案,该方案兼顾了数学仿真和半实物仿真两大功能;通过RT-LAB软件和通用硬件平台(工控机和数据采集板卡等)实现了将基于Matlab/Simulink开发的制导律和控制律数字仿真模型直接加载到快速控制原型机上实时运行,参与半实物仿真试验,使算法在飞控计算机工程样机硬件实现之前就可以达到比较完善的程度;并为飞控软件的设计、改进以及参数的优化提供了试验依据;实际应用表明,该快速控制原型和半实物仿真系统具有很好的实时性和可靠性,同时具有良好的通用性和扩展性。     

基于结构化粒子模型的云可视化应用

云数据的三维可视化模拟一直是计算机图形学和气象科学领域的研究热点。提出了基于WRF模式数据的建模与渲染技术,以实现真实云数据三维可视化模拟。针对粒子系统建模复杂、实时性差的问题,首先通过计算云粒子之间的相互关系建立结构化粒子模型,实现WRF云数据的建模;然后利用光照模型和公告牌技术对建模粒子进行光照渲染和三维模拟,同时结合Imposter技术提高纹理绘制速度和效果。实验仿真结果验证了该方法在提高云数据的建模与渲染速度,提高云三维可视化的逼真度方面的有效性。     

草绘3维人体建模的模板形变方法

目的 采用草绘交互方式直接构造3维人体模型是当前人体建模研究的重要课题之一.提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法.方法 针对输入的草图,首先,采用关节点定位方法获取草图中的人体关节点,根据人体结构学约束识别人体骨架结构,通过解析人体轮廓草图获取人体草图特征;其次,通过骨架模板和外观轮廓模板形变,将草图特征映射到3维人体模型,实现3维人体建模.结果 草图解析方法能有效提取草图特征,通过模板形变方法生成3维人体模型,并在模型上保持草图特征;能适应不同用户的绘制习惯,且生成的3维人体模型可用于人体动画设计.结论 提出一种草绘3维人体建模的模板形变方法,支持用户采用草绘方式进行3维人体模型设计,方法具有良好的用户适应性,对3维动画创作具有重要意义.     

一种新型人体三维建模系统的设计

设计了一款新型的人体三维建模识别系统。系统采用2片TI TMS320C64x+数字信号处理器组成算法核心单元,采用S3C6410嵌入式处理器实现时序及总线控制功能。该系统无需人体佩戴任何骨骼传感器网络,仅通过光学摄像头及图像处理算法即可完成人体三维运动建模,并可实现多人体运动目标的实时追踪功能。给出了该系统的实时多人三维运动建模结果,实测效果良好。     

人体三维运动实时跟踪与建模系统

提出了一种新的人体三维运动实时跟踪与建模系统设计方法,并基于此实现了一套鲁棒的参考应用系统.针对人机交互等对跟踪精度要求不是很高的应用场合,系统在跟踪精确性和简易性与可推广性之间做了很好的折中.系统使用多个摄像头采集图像,实时计算场景深度信息,然后结合使用深度和颜色信息进行人体跟踪.应用一个简易的人体上半身三维模型,并使用基于颜色直方图的粒子滤波算法对头部和手部进行跟踪,从而恢复出模型的各个参数.系统以人脸检测和人手肤色聚类算法为初始化方法.大量实验证明,该系统能在复杂背景下进行人体上半身的跟踪和三维模型恢复,能进行完全自动的初始化,有较强的抗干扰能力和自动错误恢复能力.系统在2.4GHz PC机上能以25帧/秒的速度运行.     

Web环境下构建三维人体模型的方法

人体建模是手语合成里的一项重要内容。提出一种基于模型的快速建模方法,骨架层建模采用H-Anim标准,把Java 3D和人物造型软件Poser结合起来,人体运动模型应用机器人运动学方法。在获取人体曲面数据阶段通过对三维图形软件导出的wrl文件的研究获得Java 3D建模所需的人体表面顶点数据,把Java 3D和Java平台相结合,模拟手语词"标准"的手语动作。     

基于C3D数据的人体模型逆向动力学仿真分析方法

基于AnyBody人体建模仿真分析软件,采用试验得到的动作捕捉格式数据C3D文件,研究人体逆向动力学仿真分析方法,给出C3D驱动AnyBody人体运动仿真分析时的操作步骤、报错分析及其解决方案。仿真结果表明:人体模型基本参数设置、C3D参数设置、关键点的拟合和足底压力板参数调节是实现人体模型动态分析的关键,其能有效提高人体模型逆向动力学仿真精度。     

乒乓球机器人的视觉伺服系统

视觉伺服的乒乓球机器人系统作为典型的"手眼系统",是研究高速视觉感知和快速伺服运动的理想平台,其涉及的高速物体识别跟踪、快速精确轨迹预测及机械臂伺服准确回球等关键技术在工业、军事等领域有广泛的应用前景.本文提出了乒乓球机器人的高速视觉伺服系统实现方法,包括基于特征直方图统计和快速轮廓搜索的目标识别算法,基于模型参数学习和自适应模型调整的物体运动状态估计和轨迹预测算法,及基于轨迹预测的灵巧臂回球规划算法.通过实验验证了各算法的实时性和高效性,并在165cm高的仿人机器人"悟"和"空"上成功实现了双机器人对打和与人对打任务.     

Fast generation method of 3D scene in Chinese landscape painting

The three-dimensional (3D) modeling of Chinese landscape painting is of great significance for the digital protection of cultural heritage and the production of virtual reality content. A fast modeling method to create 3D landscape scenes for traditional Chinese painting is proposed in this paper, based on integrated terrain modeling and the water flow rendering algorithm. A height map generation algorithm based on auxiliary lines is first proposed to carry out fast modeling from a simple two-dimensional contour to create a 3D mountain model. A realistic flow simulation that fits the topography is then undertaken, based on a flow chart which is calculated using the particle force in the normal grid of topography, and the theory of smoothing particle hydrodynamics. Finally, a stylistic scene that conforms to the artistic concept of traditional Chinese painting is acquired by optimizing the parameters. The interactive modeling platform of the integrated algorithm is tested in this study, and compared with existing research. Results show the method can achieve real-time rendering and realistic rendering to rapidly generate a 3D scene model consistent with a traditional painting scene, and provide support for the follow up development of virtual reality applications.

     

粮仓储粮数量在线检测模型

粮仓储粮数量在线检测是国家粮食数量安全的重要保障技术, 是粮食库存检查的重要内容. 本文根据储粮数量在线检测精度和可靠性的要求, 针对粮仓压强分布的随机性, 提出了基于粮仓底面零内摩擦压强估计的粮仓储粮数量检测的新思路, 建立了粮仓压力传感器布置模型, 给出了粮堆底面与侧面压力分布随机性消除和侧面摩擦力影响补偿的具体方法, 提出了基于底面压力传感器检测均值的粮仓储粮数量检测模型和快速建模方法. 实仓实验结果表明, 所提出的储粮数量检测模型检测误差远小于3%, 且检测系统成本低, 可有效满足国家粮库储粮数量在线实时监测的实际需要.     

基于局部姿态先验的深度图像3D人体运动捕获方法

提出一种基于局部姿态先验的从深度图像中实时在线捕获3D人体运动的方法.关键思路是根据从捕获的深度图像中自动提取具有语义信息的虚拟稀疏3D标记点,从事先建立的异构3D人体姿态数据库中快速检索K个姿态近邻并构建局部姿态先验模型,通过迭代优化求解最大后验概率,实时地在线重建3D人体姿态序列.实验结果表明,该方法能够实时跟踪重建出稳定、准确的3D人体运动姿态序列,并且只需经过个体化人体参数自动标定过程,可跟踪身材尺寸差异较大的不同表演者;帧率约25fps.因此,所提方法可应用于3D游戏/电影制作、人机交互控制等领域.