三维空间等值线和内力图的绘制方法

主采介绍根据三维有限元成果绘制三维空间等值线和内力分布图的方法。按照三维有限元的特点提出了三维空间多值复连通域等值线分支的自动连接绘制方法，并且给出了三维有限元局部坐标的迭代求解公式，这些方法计算速度较快，编程容易，有效地提高了三维有限元成果的整理和运用效果。     

改进粒子群三维空间路径规划研究

将改进粒子群优化算法应用于三维空间路径规划。首先给出三维空间建模方法,其次通过在迭代过程中对算法惯性系数[w]分段设置和对粒子位置进行随机扰动的方式来改进粒子群优化算法,然后对路径陷入障碍物的处理方式进行改进,最后给出了基于改进粒子群优化算法的三维空间路径规划的算法流程。仿真结果表明：改进方式能有效提高粒子群优化算法应用于三维空间路径规划的计算效率和可靠性,合理设置路径节点能有效节约计算资源。     

基于改进粒子群优化算法的三维空间路径规划

将改进粒子群优化算法应用于三维空间路径规划.首先给出三维空间建模方法,其次通过在迭代过程中对算法惯性系数w分段设置和对粒子位置进行随机扰动的方式,来改进粒子群优化算法,然后给出了基于改进粒子群优化算法的三维空间路径规划的算法流程.仿真结果表明,改进方式能有效提高粒子群优化算法应用于三维空间路径规划的计算效率和可靠性.     

三维空间宽带音质可听化仿真

该文研究了三维空间中任意点处音质效果的计算机仿真方法。论文给出了宽频带条件下声信号滤波函数的求解方法，提出用最小相位原理对该函数进行处理并利用它对输入信号滤波，由此预测声源在接收点处产生的信号，文中通过仿真实例验证了方法的可行性。     

移动机器人三维空间听觉定位系统设计

研究移动机器人听觉系统优化问题,针对准确判断发声源位置,为提高机器人听觉系统在空间中的搜索能力,设计了一种基于声达时间差的移动机器人听觉定位系统.整个系统分为信号采集及预处理、捕捉声达时间点、定位计算和机器人控制四个部分.通过建立正四面体结构的麦克风阵列,感知三维空间中目标发出的声音信号,采用声电信号处理技术,实时捕捉声音到达时间点:对定位的数学模型测定目标的方位信息进行仿真.结果证明,听觉系统可实现机器人在三维空间中对声源目标的实时定位,定位精度较高.     

超声波三维空间定位在虚拟现实系统中的应用

结合PowerWall立体投影显示设备和SGI OCTANE图形处理工作站，该文介绍了一种新颖的超声波三维空间定位系统的原理与设计，及其该系统在虚拟现实系统中的应用，提供了一种虚拟现实系统中的精确定位方式。该超声波三维空间定位系统采用了差分方式来提高测距精度。由于该系统具有抗电磁干扰能力强、对光线不敏感和无电磁辐射等优点，很适合在虚拟现实系统应用。系统将实时检测到的数据通过网络传输到SGI OCTANE工作站，避免了地域空间的限制。最后，结合该空间定位系统的可扩展性和虚拟现实系统的发展趋势，展望了该系统在虚拟现实系统中的意义和前景。     

基于三维空间的在线智能巡视系统数据处理

传统的三维空间在线智能巡视系统的数据处理方法不能有效分析数据属性与空间关系，数据处理效果不理想，为此提出基于三维空间在线智能巡视系统数据处理方法。采集不同智能巡视系统中的随机数据作为样本，对其建模，构建空间分割代价函数，利用空间分割的方式将数据二维空间转换成三维空间，在此基础上，对三维坐标转换，建立数据索引，以此完成智能巡视系统数据处理。实例分析结果表明，文中方法有效降低系统数据偏差率，处理效果较好。     

探究基于GIS的孔隙水文地质层三维空间离散方法

针对自然界中基于GIS的孔隙水文地质层厚度不均匀和分布连续性不强的特点,在分析剖面的基础上运用钻孔的数据对空隙水文地质层的三维空间关系进行划分研究,并使用GIS的三维空间离散来实现技术要求。探讨了基于GIS的孔隙水文地质层三维空间的离散方法,针对孔隙水文地质层分布的特征和目前地下水流在空间离散中存在的问题进行了研究,最后提出了不规则多面体的三维空间离散方法。     

CAD中三维交互技术的研究与实现

本文研究了ＶＲ技术在ＣＡＤ几何造型中作为交互手段的应用,特别研究了三维交互技术在ＣＡＤ中的实现。通过提出一种用于三维交互的精确视觉线索方法,实现了对三维空间中不同信实体相互位置关系的精确感知。探讨了ＣＡＤ中在三维交互技术支持下的新的几何造型技术。     

机器人三维空间无碰撞路径规划

本文介绍了机器人操作手在三维空间中的一个路径规划系统。它通过对三维环境障碍物进行两次投影,从而把复杂的三维规划问题简化为在二继投影面上进行规划。并根据机器人的几种典型姿态,设计了一种路径搜索算法,使得系统以局域搜索的代价,得到全局较优的规划路径。系统在MicroVAXⅡ上运行,达到了实时速度。     

基于Flash和SolidWorks的火炮虚拟实验平台设计

以Flash软件为基础,以SolidWorks软件为建模工具,充分运用Flash软件强大的资源整合能力,设计开发一款火炮虚拟实验平台。特别设计了一种嵌套式的软件结构,便于实验平台的改进,简化了实验平台的复杂程度。通过Flash内置的脚本语言ActionScript,实现实验平台界面的控制功能和三维交互功能。该实验平台开发的方法通用性强,便于掌握,可以用来开发多种学科辅助教学工具。     

三值乘积逻辑系统π3中的随机化研究

利用赋值集的随机化方法,在三值乘积逻辑π3中提出了公式的随机真度,证明了所有公式的随机真度之集在[0,1]中没有孤立点;给出了两公式间的Dπ3-相似度与伪距离的概念,并建立了Dπ3-逻辑度量空间,证明了此空间没有孤立点。     

A multimodal virtual reality interface for 3D interaction with VTK

The object-oriented visualization Toolkit (VTK) is widely used for scientific visualization. VTK is a visualization library that provides a large number of functions for presenting three-dimensional data. Interaction with the visualized data is controlled with two-dimensional input devices, such as mouse and keyboard. Support for real three-dimensional and multimodal input is non-existent. This paper describes VR-VTK: a multimodal interface to VTK on a virtual environment. Six degree of freedom input devices are used for spatial 3D interaction. They control the 3D widgets that are used to interact with the visualized data. Head tracking is used for camera control. Pedals are used for clutching. Speech input is used for application commands and system control. To address several problems specific for spatial 3D interaction, a number of additional features, such as more complex interaction methods and enhanced depth perception, are discussed. Furthermore, the need for multimodal input to support interaction with the visualization is shown. Two existing VTK applications are ported using VR-VTK to run in a desktop virtual reality system. Informal user experiences are presented. Arjan J. F. Kok is an assistant professor at the Department of Computer Science at the Open University of the Netherlands. He studied Computer Science at the Delft University of Technology, The Netherlands. He received his Ph.D. from the same university. He worked as a Scientist for TNO (Netherlands Organization for Applied Scientific Research) and as assistant professor at the Eindhoven University of Technology before he joined the Open University. His research interests are visualization, virtual reality, and computer graphics. Robert van Liere studied Computer Science at the Delft University of Technology, the Netherlands. He received his Ph.D. with the thesis “Studies in Interactive Scientific Visualization” at the University of Amsterdam. Since 1985, he has worked at CWI, the Center for Mathematics and Computer Science in Amsterdam in which he is the head of CWI’s visualization research group. Since 2004, he holds a part-time position as full professor at the Eindhoven University of Technology. His research interests are in interactive data visualization and virtual reality. He is a member of IEEE.     

Floating autostereoscopic display with in situ interaction

Floating three‐dimensional (3D) display implements direct interaction between human hands and virtual 3D images, which offers natural and effective augmented reality interaction. In this study, we propose a novel floating autostereoscopic display, combining head tracking lenticular display with an image projection system, to offer the observers with an accurate 3D image floating in midair without any optical elements between observers and the virtual 3D image. Combined with a gesture recognition device, the proposed system can achieve in situ augmented reality interaction with the floating 3D image. A distortion correction method is developed to achieve 3D display with accurate spatial information. Moreover, a coordinate calibration method is designed to improve the accuracy in the in situ interaction. Experiments were performed to prove the feasibility of the proposed system, and the good results show the potential of human‐computer interaction in medicine and life sciences.     

3ds Max制作3D交互原型的应用

使用3ds Max制作3D交互原型具有其独特优势,相比2D类软件来说,它能更准确呈现3D交互的特性,更容易与最终产品匹配;同时相比编程软件来说,它花费的时间少、操作灵活、修改方便。本文通过比较和实践应用的方法说明了3ds Max制作3D交互原型的合理性,并介绍了其应用的过程和方法。     

基于X3D 的水轮发电机组虚拟安装研究与开发

由于水轮发电机组的结构比较复杂,有关专业的学生或水电站技术人员在 了解水轮发电机组的结构与安装过程时,往往面临一定的困难。针对这一实际问题,在应用 Pro/E 对水轮发电机组三维建模的基础上,对应用Xj3D 工具包、Java、Java3D 实现虚拟场 景的动态交互技术进行了研究,将三维模型转换为虚拟场景,进而实现了水轮发电机组的虚 拟安装。实际应用表明,所开发的系统在教学和技术人员培训方面有较高的应用价值。     

基于图像序列的交互式快速建模系统

给出了一个基于图像序列的交互式三维建模系统.通过输入一段未标定的图像或视频序列,系统能够自动地恢复出摄像机参数;然后用户只需要在少量几帧图像上简单勾画出物体的形态结构,系统就能自动解析出多帧之间用户交互的对应关系,从而迅速、逼真地重建出场景的三维模型.该系统提供了点与线段的重建、直线与平面的重建、曲线与曲面的重建等功能,能够满足对现实世界中的复杂场景的快速高精度的重建要求.几组真实拍摄的图像序列的建模实验表明:该系统高效、实用.能够很好地满足实际建模需求.     

基于Quest3D的钻床加工虚拟教学系统的研究

针对培训系统要求人机交互界面好以及沉浸感强等特点,在钻床教学系统开发中采用实时3D建构工具Quest3D,提出了一种针对钻床教学培训的虚拟现实系统的开发方案,将虚拟现实系统分为三维显示模块,运动控制模块,场景交互模块和场景声控模块等,通过Quest3D的图形编程使得整个系统开发周期缩短,运行效率提高。成功将三维场景虚拟交互技术运用于钻床教学培训系统中。     

Using hand position for virtual object placement

Placement of an object in three-dimensional space is a six-degree-of-freedom (6D) operation requiring three variables to specify location and three more to specify orientation. This paper reports on an investigation using a six-degree-of-freedom digitizer to manipulate 3D scenes stored in a computer. Two experiments are presented, which evaluate speed and accuracy of placement under different conditions. Results show that placement times are faster with stereopsis, when z translations are disabled (when accurate translation is required) and when both rotations and translations are allowed simultaneously. The implications of these results are discussed.     

3维GIS空间建模方法评述

3维(3D)空间建模方法是3DGIS研究的核心和难点之一,是建立3DGIS的基础。迄今为止,3D空间建模方法多种多样,建模对象不同,建模方法也随之不同。根据3D空间建模研究的对象,以地球表面为界分为地理空间建模和地学空间建模两大类,并通过现有3D空间建模方法的对比研究,提出了现有3D空间建模研究的关键问题。