分布式多交互虚拟场景渲染的协同控制

针对分布式多交互虚拟现实系统场景渲染的协同控制问题,构建了基于分布式开放灵活的多交互虚拟现实系统结构,将协同交互技术集成到虚拟现实系统设计中,设计包含控制平台、网络服务平台和渲染平台的系统架构,提出了一种基于OGRE的分布式多交互实时协同渲染方法。完成了单个控制节点对应多个渲染节点时,多个渲染节点渲染场景的实时同步,以及多个控制节点在同一场景中的协同、交互。此研究成果应用于河北大学虚拟漫游交互控制平台,具有广阔应用的前景。     

面向虚拟现实技术的风机装配与风场模拟

虚拟现实技术是一门新兴的技术,其具有多感知性、沉浸感、交互性和构想性四大特性。基于该技术,设计了一个3D风机场景虚拟漫游系统。应用虚拟现实技术可进行风机建模装配及3D风场模拟系统设计;结合Nvision虚拟交互平台,辅以外接的控制和显示设备实现虚拟漫游;最终通过人机接口技术,让用户沉浸在虚拟环境中并实现二者之间的人机交互,提供传统表现方式无法比拟的、崭新的信息交流界面。     

基于Arduino的虚拟现实交互系统实验案例设计

综合运用嵌入式、三维建模、虚拟现实等技术,提出一个软硬件结合的虚拟现实交互系统典型案例,实现虚拟场景与现实环境的实时交互控制。通过3DMAX和Unity3D软件设计虚拟现实交互场景,采用Arduino核心板搭建场景的控制模块,运用光敏电阻和湿度传感器实时获取环境信息并注入虚拟场景中,实现虚拟现实交互系统。     

基于X3D构建高效的虚拟场景

随着国民经济和计算机软硬件技术的飞速发展以及人民生活水平的不断提高,虚拟现实技术开始广泛用于社会的各个领域。X3D也已经被定义为可交互操作、可扩展、跨平台的网络3D内容的国际通用标准。真实感、实时性和交互性是虚拟环境的重要特性,结合现有的虚拟现实技术对基于X3D的虚拟场景之开发原理及其开发技术进行了研究,通过实例阐述了虚拟现实应用开发的基本手段和过程,并进一步分析了优化应用的方法,对加快浏览虚拟场景、提高虚拟场景信息的展示效果进行了探索。     

基于X3D/VRML构建金沙地区古场景

虚拟现实技术已广泛应用于考古领域,为文物和古环境的再现提供了平台.X3D作为VMRL语言的继承版本,是新的3D图形规范.本文以X3D/VRML为工具,结合现有的虚拟现实技术对三维虚拟古场景的开发原理和技术进行了研究.综合各方面专家的研究成果与文物考古成果,以精确的地理位置再现金沙地区三维古场景,并运用X3D的消息映射机制以及Java对VRML的控制实现了交互功能.基于X3D制作的虚拟现实场景文件体积小,方便网上传输;其平台无关性,便于实现交互功能.     

基于自由立体视频的露天开采虚拟现实的研究与实现

文章结合最新的交互式自由立体视频技术与露天开采虚拟现实技术,设计并实现了一种基于自由立体视频的露天矿开采虚拟现实技术的交互与演示系统。文章利用3DS Max和VRMap软件建立了某露天矿区的虚拟视觉模型,并将这些虚拟视觉模型按照适合立体显示的条件进行场景渲染和视频图象生成,最后结合虚拟场景的三维显示特性设计了交互式自由立体视频软件,通过该软件展示了虚拟现实场景。该系统克服了传统虚拟现实演示的局限性,用较低的成本支持更多的用户进行参与和交互,同时也具有较强的环境拓展性。     

关于在OpenGL中装载3ds模型文件的分析

在虚拟现实和仿真培训中,三维模型和场景交互是相当重要的两个方面。OpenGL具有高效的图形处理能力和实时的交互能力,3D Studio MAX具有强大的三维模型建模能力。二者相结合可以构建很好的出虚拟现实和仿真培训系统。本文以3D Studio MAX中的3ds模型文件为例,分析和讨论了3ds模型文件的格式,以及读取3ds模型的方法。     

基于X3D技术的数字城市交互研究

在互联网上采用基于X3D的动态交互技术,是当前虚拟现实领域发展的核心,在城市数字化过程中具有巨大的实用价值。通过虚拟平台,用户可以看到直观形象的场景,并通过交互行为参与其中。本文提出一套城市景观设计和关键技术的应用方案,以X3D为基础,利用ArcGIS和Sketchup建立城市建筑和地面模型,并且通过Java3D和Weblogic构建的网络平台,同时兼顾模型的真实感、显示速度和跨平台特性,为后期的数字城市提供服务。     

基于Java 3D的虚拟网络电力监控环境设计

虚拟现实技术（VR）是一项以计算机技术为主,利用计算机等设备构建一个三维虚拟世界,并通过人与虚拟世界的交互。实现人与虚拟世界融为一体的技术。本文介绍了应用Java 3D开发的虚拟现实技术,给出了实现该技术场景创建、动画设计和交互设计技术的部分关键代码。该设计具有开发三维视觉、实现用户网络交互的能力,并已经被运用到远程电力监测系统中。该技术也可以被应用到类似的监控系统的开发中。     

X3D虚拟现实游戏动画设计

游戏设计是虚拟现实技术的一个子集。X3D虚拟现实游戏动画设计是利用X3D虚拟现实技术开发设计三维立体游戏动画动态交互场景,使游戏者在虚拟空间感谢游戏魅力。利用虚拟现实语言X3D中各种几何节点、时间传感器节点、触摸传感器节点以及动态感知节点等对游戏三维立体场景进行开发与设计。在虚拟现实游戏场景环境中,体验身临其境的游戏真实感受。     

虚拟城市可视化的研究与实现

“虚拟城市”技术是“数字地球”技术的重要组成部分,其研究戈键足怎样在Internet／Intranet上建立城市的虚拟可视化模型,是计算机科学、信息科学、地球科学、系统科学的有机融合。该文概括了“数字地球／虚拟城市”的基本概念,探讨基于Web、2DVR、3DVR和GIS柏结合的技术开发虚拟城市系统的新仿真模式及其关键技术和整体开发方案。提出了虚拟场景与外界交互的手段和方法,着重研究全景图、三维模型和网络动态交互技术结合实现交互式网络虚拟城市漫游的方法和实现过程,并给出了运行实例。通过该系统可以为城市规划、交通旅游等提供动态可视化显示的全新技术支持。     

基于Unity平台的漫游交互系统的设计

随着网络及计算机技术的发展,3D实景虚拟漫游已经作为一种全新的展示在房产销售中普遍运用。本系统运用了3Dmax、Photoshop、Unity3D软件,参考现实广场小区,创建虚拟场景。为达到预期效果,通过骨骼动画及JavaScript语言实现控制角色移动转向等动作,用户可以对场景自主漫游、浏览,让用户真正沉浸在虚拟交互环境当中,实现用户与虚拟环境直接交互。     

A comparative evaluation of viewing metaphors on psychophysical skills education in an interactive virtual environment

In an empirical evaluation, we examined the effect of viewing condition on psychophysical skills education in an interactive 3D simulation to train users in electrical circuitry. We compared an immersive head-mounted display (HMD)-based viewing metaphor versus a limited, desktop-based virtual reality (DVR) viewing metaphor with interaction using a spatial user interface. Psychophysical skills education involves the association of cognitive functions with motor functions to make the task autonomous with repeated practice. In electrical circuitry, this is demonstrated by the fine movements involved in handling and manipulating components on the electrical circuit, particularly while measuring electrical parameters. We created an interactive circuitry simulation (IBAS) where participants could learn about electrical measurement instruments such as the ammeter, voltmeter and multimeter, in a simulated breadboard VR system. Twenty-four participants utilized the simulation (12 in each condition), and the quantitative and qualitative aspects of psychophysical skills education with respect to the viewing metaphor were examined. Each viewing condition in IBAS was head-tracked and non-stereoscopic. Perspective correction was coupled with head-tracking in the DVR condition. The key quantitative measures were cognitive questionnaires addressing different levels of Bloom’s cognitive taxonomy and a real-world psychophysical task addressing various levels of Dave’s psychomotor taxonomy. The qualitative measures were the Witmer–Singer sense of presence questionnaire and self-report. Results suggest that there was a significant increase in cognition post-experiment in both DVR and HMD viewing conditions in levels of knowledge, application, analysis and evaluation. Results also revealed a significant learning benefit with respect to the higher level concepts pertaining to evaluation in the HMD condition as compared to DVR. Participants seem to have enjoyed a greater level of affordance in task performance and spent a larger amount of time to complete the simulated exercises as well as manually maneuvered to further distances in the HMD viewing condition as compared to DVR viewing.     

浅谈分布式虚拟现实及其实时性研究

分布式虚拟现实系统简称DVR,是虚拟现实系统的一种类型,它是基于网络的虚拟环境。在这个环境中,位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接,或者多个用户同时参加一个虚拟现实环境,通过计算机与其他用户进行交互,并共享信息。在分布式虚拟现实系统中,多个q用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的。简单地说是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统,每个用户在一个虚拟现实环境中,通过计算机与其它用户进行交互,并共享信息。     

Using Sensor Inputs to Affect Virtual and Real Environments

This article discusses several networked media projects that use sensor technology to transmit data from real-world environments to virtual environments. The Eolus One project uses an experimental virtual control room to run building systems and provide a better communication network among its users. A 3D application design group called green phosphor creates code for translating n-dimensional information into 3D interactive formats for real-time effects. The Parsec voice controller system uses sonic inputs to control 3D graphical objects on the second life virtual platform. This article focuses on the design principles applied by the three projects at this experimental stage of x-reality design.     

一个面向对象系统的三维可视范型及实现

本文描述一个在三维虚拟空间内表示面向系统的可视范型，强调利用三维交互式图形来表示对象间的关系。其特点是有效利用屏幕空间且减轻认知负担。该范围使用一个三维图形工具箱ＴＯＡＳＴ提供的三维交互式技术和对象实现在ＳＧＩ图形工作站上。     

基于Quest3D 可视化管理系统的研究与实现

Quest3D 是一种基于DirectX 开发的三维交互技术平台,具有广泛的应用空间。在 研究Quest3D 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,以某工程项目为例, 以VC++和Quest3D 为平台,结合MySQL 数据库技术,开发了一个工程项目可视化管理系统, 通过服务监听机制实现数据的异地同步和更新。用户在虚拟场景中通过鼠标或键盘进行交互操 作和漫游,查询工程信息,可视化预警存在问题工程及应急事件处理预案的查询等,为实际工 程施工和管理提供了一种可视化的解决方案。     

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。     

A virtual 3D interactive painting method for Chinese calligraphy and painting based on real-time force feedback technology

A novel 3D interactive painting method for Chinese calligraphy and painting based on force feedback technology is proposed. The relationship between the force exerted on the brush and the resulting brush deformation is analyzed and a spring-mass model is used to build a model of the 3D Chinese brush. The 2D brush footprint between the brush and the plane of the paper or object is calculated according to the deformation of the 3D brush when force is exerted on the 3D brush. Then the 3D brush footprint is obtained by projecting the 2D brush footprint onto the surface of the 3D object in real time, and a complete 3D brushstroke is obtained by superimposing 3D brush footprints along the painting direction. The proposed method has been successfully applied in a virtual 3D interactive drawing system based on force feedback technology. In this system, users can paint 3D brushstrokes in real time with a Phantom Desktop haptic device, which can effectively serve as a virtual reality interface to the simulated painting environment for users.