基于WebGL的3D动画实时播放系统

由于受到网络带宽及三维动画数据量过大等因素的影响,三维动画如果要在网络上一次性传输往往需要花费比较长的时间.这不仅影响了动画播放的实时性,同时,传输过程中数据的不完整也会造成动画播放不流畅.通过对基于WebGL的三维动画实时播放关键技术的研究,提出模型文件预加载、文件压缩传输等方法,在有限带宽的条件下将三维动画内容实时传输到用户端,利用WebGL技术实现三维模型的创建和渲染,并在此基础上实现三维动画实时播放,使用户能够直接通过浏览器进行观看,或参与到场景交互中.     

基于MEMS 传感器和Unity3D 的人体运动捕获系统

随着人机交互技术的发展,人与计算机之间自然、多模态交互将成为人与计算机之间交互的主要方式,而这首先需要计算机可以正确地理解和捕捉人的行为特征,运动捕获技术正是在这种背景下提出来。通过运动捕获技术,计算机可以理解人体动作,用户就可以通过体态、方位、手势和表情等模态向计算机发出指令、传达信息等,因此运动捕获是新一代人机交互中的关键技术之一。目前基于MEMS 惯性传感器的动作捕获研究主要针对动漫和电影制作,价格昂贵;随着传感器的集成度变高,价格逐渐降低带来了新的系统设计需求。在原有动作捕获技术基础上,设计并实现一种普适性更好的人体动作捕获系统原型,原型系统实现了基于惯性传感节点的人体运动信息的采集与融合、节点与汇聚节点的数据传输、虚拟人体模型实时动作呈现程序;实现了从数据测量到采集,再到模拟呈现的全过程。     

基于Unity3D的换装系统插件设计

针对电子游戏领域缺乏国产、开源换装系统插件的现状, 设计并实现了基于Unity3D的换装系统插件: 方舟角色创建器(Ark Avatar Customization, AAC). AAC支持以可视化的方式更换游戏角色装扮、调整骨骼参数及外观颜色, 可满足开发者和游戏玩家的个性化换装需求. 论文以Unity3D为软件开发...     

基于Unity3D漫游系统的设计与研究

文章针对虚拟漫游系统在当今社会各个领域的重要意义,提出了一种基于Unity3D的漫游系统的设计模式,并在此基础上讨论了在漫游系统中使用到的U3D引擎的碰撞检测、自动寻路、基于NGUI的UI制作以及粒子系统等关键技术;同时,结合Java Script和C#脚本详细阐述了各个关键技术的实现,为今后虚拟漫游系统的开发提供了一定的参考价值。     

基于Unity3D的虚拟博物馆信息可视化系统

信息可视化技术可以帮助我们加深对大规模复杂数据和信息间相互关系的理解, 而三维技术为信息可视化领域带来了新思路. 本文根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆三维展厅浏览和藏品知识点信息浏览的可视化需求, 设计并实现了藏品信息可视化系统. 该系统基于Unity3D开发平台搭建, 根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆藏品信息可视化需求分别设计实现相应的三维可视化组件, 通过Web3D客户端技术实现了用户通过浏览器高速、便捷地浏览博物馆三维可视化信息的功能需求.     

基于Kinect的跨平台人机交互系统的研究和实现

借助Kinect体感摄像头分析捕获的实时场景深度数据,跟踪识别人体骨架关键信息,并做出相应的立体交互.利用OpenSceneGraph三维引擎进行渲染,以实现逼真的3D增强现实交互效果.针对庞大的实时视频数据流,有选择性地提取少量目标骨架的关节信息,同时去除冗余的背景图像,大大优化了系统性能.     

基于VRML与Java3D的交互式虚拟物流系统

为实现虚拟物流系统的实时交互,研究Java3D与VRML的结合方法。通过3D软件建立物流设备图,由VrmlPad导入文件并进行优化,再由Loader接口将VRML造型文件导入到Java3D场景中。借助数据库和Java语言的事件处理器模型以及Java3D的Behavior类,实现人机交互、虚拟漫游以及虚拟场景动画与库存的双向驱动。通过虚拟物流系统实例验证了该方案的有效性。     

基于Unity3D的多人在线网络游戏设计与开发

本文基于Unity3D技术对多人在线角色扮演类游戏进行了设计及实现.为了增强游戏的效果,采用了角色控制状态机与交互取值算法、移动策略和人工智能交互等关键技术.针对如何改善游戏运行时的工作效率问题,提出了使用协同程序技术实现预先式同步数据读取.将协同程序技术应用在地图预读取中,使漫长的地图读取过程可以在运行期的“闲时”进行处理.效能分析实验证明了该优化方法有效降低了程序时间复杂度,有效解决了游戏运行时的实效性问题.     

基于Unity3D的循环冷却水系统节能虚拟仿真

对循环冷却水系统进行变频改造可达到节能的目的,运用虚拟仿真技术可将节能改造过程可视化.通过分析得到某工厂循环冷却水系统的节能空间,采用恒温差调节方式对系统进行变频改造,得到了改造后电机的瞬时节电率.在Unity3D中开发了循环冷却水系统节能虚拟仿真场景,包括变频前后循环冷却水温差动态仿真和变频节能数据动态显示,在虚拟场...     

虚拟装配中基于导纳控制的力觉渲染技术

传统的力触觉渲染多采用阻抗控制,不能很好地满足虚拟装配的应用要求,相比之下导纳控制模式更适用这一领域.为此提出一种基于导纳控制的双线程力觉渲染构架,并给出相应的力觉渲染算法.首先建立用于导纳控制的动力学模型,并讨论了碰撞和约束这2个状态下的力觉渲染;为了使用力觉交互接口进行虚拟装配中的小间隙装配,提出物理约束与几何约束结合的力觉渲染方法;最后针对物理计算和力反馈循环2个线程刷新频率不匹配的问题,利用二次拉格朗日多项式进行数值插值,实现了力觉交互接口的平稳输出.通过力反馈设备与自主开发的虚拟装配原型系统VAPP的连接与应用,验证了所提出的算法满足虚拟装配系统中力觉交互的应用要求.     

科技展品人机交互设计研究

从人机交互的角度对科技展品设计进行了分析探讨,结合科技展品的特点,提出了其人机交互设计应遵循的一般原则,并在此基础上进行了方案设计,为科技展品设计提供了一定的参考。     

计算机触觉:虚拟现实环境的力触觉建模和生成

触觉是人类5种感觉通道之一,在日常生活中发挥着不可缺少的作用.在虚拟现实和增强现实系统中,力触觉反馈的引入有望显著提高人机交互的沉浸感和交互性.文中综述了虚拟现实环境中力触觉感受的建模和生成方法,从力触觉生成与视觉生成的差异性出发,回顾了计算机触觉的发展历史和国内外研究现状,重点分析了虚拟物体建模、碰撞检测、碰撞响应、变形计算等关键技术,并提出了力触觉生成技术的未来发展趋势和技术挑战.     

基于核心软件的虚拟样机技术

简要介绍了虚拟样机技术的基本概念,提出了虚拟样机技术必备的三个相关的技术领域:即CAD技术、计算机仿真技术与虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和最终目标--人机交互技术.阐述了虚拟样机的组成及所处环境.给出了虚拟样机的生产流程和虚拟样机技术的工程应用领域及虚拟样机的应用前景.     

基于Unity Shader石油泄漏现象模拟的研究

为模拟油田生产过程中的意外情况,应急仿真系统应运而生,而在系统的场景中特效模拟的真实感是应急仿真系统中非常重要的一环.随着硬件的不断发展,GPU(graphics processing unit,图形处理单元)性能的大幅度提高及其可编程能力的快速发展,开发人员可以通过可编程着色器(Shader),开发出更加具有高质量、...     

基于GPU的交互式体数据切割

为实现实时高效的体数据切割操作,提出一种将人机交互和基于GPU的体绘制相结合的切割方法.先通过人机交互生成多个切割体的几何形状并三角化,将其作为基于GPU的光线投射算法的代理面,然后利用深度剥离算法获得光线在所有代理面上的出入射点坐标,并用多个通道完成体绘制.该方法在单个3D纹理上进行,可以实现多个任意形状的切割体切割,在节省GPU内存空间的同时,提高了切割后的绘制效率.     

基于Kinect的手术辅助系统研究

针对手术室无菌环境要求非常高的现实需求,以及传统鼠标键盘等人机交互方式存在的需要定期消毒且无法在手术过程中进行操作等客观限制,对目前手术室中人机交互存在的问题进行了分析,提出了一套基于Kinect自然人机交互技术的手术辅助系统。该系统包括一个病人资料库、一套Windows系统下基于Kinect自然人机交互技术的控制程序及一套Kinect手术辅助系统硬件。实验结果表明通过Kinect可以收集操作者的手势、动作、声音等,并将其转化为操作系统可以理解的命令,对手术辅助系统进行相关操作,从而辅助手术进行。该系统对于改善手术条件、节省手术时间、缓解病患痛苦具有一定帮助。     

基于stm32和物联网技术的示波器教学系统设计和实现

在传统示波器教学课堂中,教师无法对学生测量结果的真实性进行有效评判.针对此问题,本文提出并实现了一种基于嵌入式Linux系统和TCP/IP协议的示波器实验系统.该系统基于linux和QT框架设计了图形操作界面;利用直接数字频率合成技术设计数控信号源;创建基于TCP/IP协议的学生端与教师端的数据传输通道.该系统可对学生...