VRML虚拟现实网络互动仿真装配平台的研究

在计算机上实现了虚拟装配的流程以及运用VRML创建可视化的三维虚拟场景,提出了一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法,以增强VRML虚拟场景与外界的交互性,并通过实例提出了创建网络虚拟装配交互仿真的具体方案。该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配,也适用于基于VRML的其它领域科学可视化。     

采用Java3D构建虚拟校园技术的研究

Java3D是一种基于场景结构图的新一代三维图形API,继承了Java语言的优点,同时具有交互性、支持多媒体和节省网络带宽等优点,具有很好的应用空间.鉴于此,在研究Java3D构建交互式三维虚拟场景的过程、方法和相关技术的基础上,以石家庄铁道学院为例,以Java和Java3D为构建平台、以网络技术和数据库技术为支持,开发了一个虚拟校园系统,用户可以在其中漫游、对虚拟场景进行交互操作和信息查询、通过聊天进行信息交流.该系统直观地展示了校园景观及设施,方便了用户对校园信息的查询,取得了良好的效果.     

基于网络的虚拟装配可视化技术研究

分析了在计算机上实现虚拟装配的流程及如何用VRML创建三维可视化的虚拟场景，提出一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法，用以增强VRML虚拟场景与外界的交互性，并以球阀为例给出了在网络上创建虚拟装配动画演示的具体方案．该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配，也适合于其它领域基于Web的科学可视化。     

基于Web的虚拟现实模型创建工具

虚拟现实模型语言VRML(Virtual Reality Modeling Language)可用于构造基于Web的三维虚拟场景,但由于其自身的繁杂性,直接构造三维虚拟空间较为困难。针对这种情况,提出了一种基于Web的虚拟现实模型创建工具的实现方法,用Visual C 6.0 作为系统开发平台,用目前通用的3D图形API标准OpenGL 实现模型预览。采用面向对象技术,达到了无须直接接触VRML代码进行编码生成可供Web浏览的三维模型的目的,从而可提高VRML构造虚拟场景的工作效率。     

基于VRML场景的虚拟装配环境设计

Java 和VRML 的结合,构成了创建基于网络的大规模虚拟环境的理想综合平台,特别适合分布式VRML 场景的虚拟装配环境设计。给出了一种基于VRML 和Java的虚拟现实构建方法,即通过I-DEAS 完成虚拟产品的物理建模和装配设计,修改由I-DEAS的输出的VRML 文件,增加交互性所必需的传感器节点,然后利用VRML 的Script 和EAI将它们有机地集成在一起,在此技术上完成VRML 场景的动态生成、装配控制及装配过程的动画回放等功能。     

医学虚拟训练的视觉与触觉场景三维同步匹配

基于高精度虚拟中国人男性一号数据集和虚拟现实开发工具Open Inventor,利用由主动式立体眼镜和力反馈设备构建的仿真平台,实现了视觉场景图和触觉场景图的三维同步匹配。论述了开发环境的具体要求,分析了视觉和触觉场景图三维同步匹配的实现策略,给出了三维同步匹配和注射模拟实验的仿真结果。结果表明,虚拟系统的视觉场景图和触觉场景图的三维同步匹配准确,可实时、快速实现视觉和触觉的立体模式医学虚拟训练。     

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VRML的交互式虚拟实验环境构建

基于VRML,结合Java技术,分析构建交互式虚拟实验环境的关键技术.以实验室组成为例,运用VRML建立静态的实验设备模型,利用VPML和Java技术开发具有互功能的三维虚拟实验环境,为实现多种虚拟实验环境的构建提供一种有效的途径.     

大规模3DGIS场景的多通道渲染算法研究

为了由多个计算机节点协同完成大规模三维地理信息系统(3DGIS)场景的渲染和显示,提出了一种基于分布式计算机体系结构的多通道渲染算法(3DGIS multi-channelrendering algorithm,GMCR)。三维地理信息系统同其他类似算法相比,该算法作了两项改进:(1)采用视锥组合计算方法将大规模三维场景分割为若干子场景并分配给不同计算机节点处理,可以保证场景拼接处的空间连续性和不变形性;(2)采用消息机制协调计算机节点的渲染处理与显示步调,以控制子场景的状态同步和显示同步。该算法简单易行、效果突出,利用多台低端设备实现了大规模3D场景渲染与显示,可以完成高端设备不能够实现的超大规模3D场景。以3DGIS城市交通系统演示环境实验为例,验证了该算法的可行性,结果表明GMCR方法可以支持多达185个计算机节点进行超大规模的3DGIS场景渲染。     

基于虚拟现实技术的南京鼓楼建筑情景复原

为了复原南京鼓楼最初的建筑形制动态情景变化,提出一种基于虚拟现实技术,并结合Cinema 4D三维建模软件的情景化数字复原流程。首先,对南京鼓楼的周边环境、建筑构件、室内陈设等进行研究,在现有测绘资料的基础上,进行艺术化的情景再现设计,并利用三维建模技术,通过模型复原真实的建筑形制。然后,结合虚拟现实技术,实现明鼓楼建筑与观赏者的情景交互设计。南京鼓楼初建于明洪武年间,后因历史变迁,其建筑规模、等级、做法均发生较大变化,导致明初鼓楼在每一个复建阶段的建筑定位仍然含糊不清。最终,通过虚拟现实技术,使南京鼓楼建筑形制能够以可视化的形式得以保存。在虚拟过程中,提出了简化且真实的古建建模交互策略,让用户通过沉浸式体验,直观地感受古建复原、修缮的过程。     

基于场景平面结构的增强现实方法

提出了一种基于场景平面结构的增强现实方法.首先,选定图像序列中的两帧对目标场景进行局部的三维重建;然后,选择场景中某一平面作为处理和跟踪的对象,通过交互指定该平面内矩形的四个顶点作为虚拟对象的嵌入区域并建立局部参考坐标系,从而实现虚拟对象与三维场景的迅速对齐;最后通过鲁棒的场景平面跟踪算法实现虚拟对象在整个图像序列中的真实感嵌入,完全允许嵌入区域被部分遮挡的情况.真实序列图像的实验结果及对算法的分析验证了方法的有效性和可行性.     

虚拟装配序列生成及其评价系统的研究

利用X3D虚拟现实技术建立了产品装配信息模型,运用虚拟现实技术中的碰撞检测技术实现了装配序列的生成,最后通过灰关联分析方法实现了装配序列的评价．以Java为开发平台,在Java中嵌入X3D,结合包围盒层次法中的轴向包围盒AABB和方向包围盒OBB,开发出的虚拟装配序列生成及其评价软件,为装配序列的研究提供了一个基于X3D的全新平台,最后,通过实验验证了系统的可行性和有效性．     

碑林书法艺术情景体验的数字技术应用研究

目的 解决碑林书法文化传播途径单一、体验感欠缺、互动性匮乏的问题.方法 研究在数字技术的支持下,情景体验应用于碑林书法艺术传播的营造路径.以焦山碑刻博物馆为例,综合运用虚拟现实技术、增强现实技术与3D打印技术实现场景再现、历史回溯、多感官互动等,达成多维度情景体验.结果 构建以焦山碑林虚拟博物馆、AR手册和拓印体验为主体的体验式展示系统,从虚实两个维度有效还原了焦山碑林书法碑刻的真实环境,介绍了相关的历史背景,并结合拓印实操,令体验者获得对碑林书法艺术全方位、多层次的了解和体验.结论 综合运用数字技术对书法碑林进行情景体验营造,能够更有效地传播碑林书法艺术.研究对于其他不可移动文化遗产的保护和传承也有借鉴意义.     

VC＆OpenGL技术在三维场测试和虚拟仪器中的应用

通过VC＆OpenGL的编程完成了一个三维系统平台，平台能够快速构建三维场景，用颜色维表示场强，并能够对三维场分布进行点、网格、面、切片等多种形态的良好展示；系统与仪器的接口通过串口进行；同时，系统通过3DS文件导入，解决了虚拟仪器的构建和展示问题，且仪器各部分能够按要求分别进行状态改变和操作。实例展示说明了系统应用的性能。