基于VRML的交互式虚拟装配平台的实现

针对目前CAD软件只生成静态的三维装配体VRML文件的问题。分析了交互式虚拟装配VRML文件的事件流程，根据文件中的不同节点。路由及脚本所涉及的变量，将文件简化为三个部分，借助开发的交互式虚拟装配平台，用户只需输入零件的拆卸路径，后台程序就会对静态装配体的VRML文件进行处理，从而生成一个交互性强的动态虚拟装配文件。     

三维交互任务的描述和结构设计

主要讨论了三维交互中交互任务的归纳描述和结构设计问题.首先归纳出三维交互中的基本交互任务和普遍交互任务,对二者之间的联系进行了描述,提出了一个三维交互任务的产生框架,最终建立起三维交互中通用的核心模块.三维交互核心模块描述了三维交互中通用的底层结构,模块中定义了三维交互中通用的一系列交互原语和交互任务,实现了原语的产生和任务的整合工作.在开发三维用户界面构造系统(3D UI toolkit或3D UIMS)或具体的三维/虚拟现实应用时,可以直接用它来建立系统的底层交互结构,而程序员将只关注于交互风格的建立等高层工作.     

面向虚拟装配的装配建模及其重构

装配建模是进行虚拟装配的前提和基础,决定着虚拟装配实施的质量和效率。针对虚拟装配中装配建模问题,介绍一种多视图层次化的装配模型,给出了模型的信息组成和信息来源,并很好地解决了在此模型基础上的重构问题。     

沉浸式虚拟装配中物体交互特征建模方法研究

沉浸式虚拟装配是一种“人在回路”的虚拟现实系统,可用于大型设备的设计及装配人员的培训等领域.作为其关键技术之一,如何实现“真实”人对“虚拟”物体的操作,仍是一项具有挑战性的工作.针对这一问题,提出了一种基于交互区和状态机的物体交互特征建模方法.通过交互区,虚拟物体可理解用户的操作意图,并据此发生相应的状态转换,进而正确监测用户的交互行为.该方法可实现包括使用工具在内的复杂装配操作以及对装配流程的管理控制.通过在实际项目中的应用验证了该方法的有效性.     

面向虚拟装配系统的模型数据库构建

针对虚拟装配系统中三维模型数据量大的特点,提出在采用关系数据库表达层次模型的基础上,基于Oracle数据库的LOB（大的二进制对象）来实现三维模型及装配信息的存储与读取功能。应用VC++构建了虚拟装配系统软件平台,实现了三维模型文件在虚拟装配系统中的显示与管理。     

产品虚拟装配培训系统的研究

虚拟现实技术为产品的装配培训提供了一种高效、互动的途径.该文介绍了研究设计的产品虚拟装配培训系统的硬件组成、软件开发工具以及系统内核的总体结构,着重探讨了装配工艺路径有效性检查和路径合成两项关键技术,并提出了一种面片级的快速干涉检查算法.     

协同虚拟装配系统的实现

产品设计在产品开发过程中至关重要,传统的过程是通过物理样机进行实验、评价,开发周期比较长.本系统采用虚拟装配技术模拟该过程,可大大缩短开发周期,降低产品成本.文中介绍了支持协同的虚拟装配系统的主要功能和创新点,并对其中的关键技术进行了简要的说明,最后是对技术的发展展望.     

分布式虚拟装配训练通用平台研究

针对当前部队训练中存在大量协同装配训练的问题,对基于系统通用性的分布式虚拟装配训练通用平台进行研究,提出了平台的功能模块和体系结构,研究了层次化装配体模型构建、基于运动副自由度规约的运动仿真、分布式虚拟训练以及碰撞检测等关键技术,开发并实现了分布式虚拟装配训练通用平台;实验结果表明,该平台能够满足协同装配的训练需求,且具有很好的通用性。     

三维场景交互漫游的研究与实现

给出了一个三维场景交互漫游系统的框架,着重介绍了三维空间漫游的方法及实现,包括键盘漫游、路径漫游、记录漫游路径,记录场景动画,碰撞检测等,并提出按线性样条路径漫游时转角处抖动问题的解决方法,这些方法都已应用到作者开发的系统当中,收到了满意的效果。     

虚拟环境下基于语义的三维交互技术

自然、高效的三维交互技术是虚拟现实系统成功应用的关键.现有的交互技术主要是从几何层次上考虑如何有效实现交互任务,而对面向高层应用的交互任务的支持还不够.借鉴人类在真实世界中的认知原理,虚拟环境中的交互对象不仅具有外观意义上的几何属性,而且包含了与交互有关的规则、约束和供给等语义属性,这些虚拟对象称为语义对象.在系统导航、对象选择/操作等交互任务的执行中,通过语义对象可以实现高层交互语义的封装和解析.从应用角度提高交互技术的效率和可用性,为用户提供"直接操纵"之上的面向高层语义的交互隐喻,屏蔽交互技术的底层实现细节,使用户专注于应用领域相关的高层交互控制.     

基于Unity3D 的减速器虚拟拆装实验

Unity3D 作为一个功能强大且具有良好的跨平台特性的三维引擎,在构建交互式 的虚拟场景方面具有极大的应用空间,将其应用于教学,具有重要的现实意义。鉴于此,通过 对减速器的基本构造和结构进行分析,在研究Unity3D 构建三维交互式虚拟场景的方法和关键 技术的基础上,以几类典型的减速器为例,构建了减速器虚拟拆装实验,可发布为多平台运行, 其中,基于移动平台独立运行的APP,无需网络支持,更加便捷,应用更为广泛,在结构认知、 产品拆装、课程设计等教学和实践环节中取得了良好的教学效果。     

虚拟装配的几种中心技术研究

该文讨论了虚拟装配的基本理论基础,给出了针对实际开发中具有一定实际应用价值和潜力的以设计为中心的虚拟装配、自顶向下的并行产品设计和可制造可装配性设计,详细阐述了其特点。     

网络环境下的虚拟装配研究综述

虚拟制造是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持的一种新的制造技术,本文讨论了虚拟装配的总体概念和设计,探讨了其研究的重点领域。     

A Survey of 3D Interaction Techniques

Recent gains in the performance of 3D graphics hardware and rendering systems have not been matched by a corresponding improvement in our knowledge of how to interact with the virtual environments we create; therefore there is a need to examine these further if we are to improve the overall quality of our interactive 3D systems. This paper examines some of the interaction techniques which have been developed for object manipulation, navigation and application control in 3D virtual environments. The use of both mouse-based techniques and 3D input devices is considered, along with the role of feedback and some aspects of tools and widgets.     

利用虚拟3D模板的摄像机标定技术

利用二维平面模板多次自由移动产生的绝对旋转和平移矩阵,转换成相对于参考位置的相对旋转和平移矩阵,结合模板参考位置合成了虚拟的三维模板,该合成方法克服了传统的合成方法需要特殊的设备来对模板进行辅助运动的缺点.并将针孔模型和非线性失真模型应用于虚拟三维模板,对摄像机参数进行标定.经实验验证,采用虚拟三维模板的标定技术具有较高的标定精度.     

面向装配工序交叉的虚拟装配工艺信息模型

虚拟装配工艺规划中目前大都采用装配顺序描述装配过程,但尚无法表达装配工序交叉和设计中的安装布置'捌整等问题.考虑设计阶段和制造阶段的装配要求,建立了基于装配任务的装配工艺信息模型.该模型以多层次的装配进程表达产品装配工艺过程,通过任务对象的交叉安装表达工序交叉和安装布置凋整,并给出了装配调整策略;针对冗余装配任务提出了装配任务合并方法.最后通过实例验证了文中模型的正确性和有效性.     

基于X3D的动态交互式虚拟社区技术研究

三维虚拟社区具有强大的功能和广泛的商业价值,是虚拟现实技术的应用之一。X3D是新一代互联网3D图形规范,为构建基于Web的3D应用提供了解决方案。本文从虚拟场景建模、动态交互的实现技术和虚拟场景优化三个方面讨论基于X3D构建动态交互式虚拟社区的技术。