仿真技术与虚拟现实技术

讨论了系统仿真与虚拟现实的基本概念及它们之间的关系,指出虚拟现实在仿真中的应用情况,并提出了狭义多媒体仿真、ＶＲ仿真系统的概念,对仿真实践具有一定的参考价值。     

浅析虚拟现实技术

虚拟现实技术是一门综合性很强的高新技术,该技术被广泛应用于先进制造、军事模拟、数字城市、生物医学等众多领域.本文追溯了虚拟现实技术的起源,探讨了该技术的三大特点:沉浸感、交互性和构想性,并根据沉浸的不同程度将虚拟现实技术分为四大类型:桌面式虚拟现实、沉浸式虚拟现实、增强现实的虚拟现实以及分布式虚拟现实.     

虚拟现实系统中的视景仿真研究

视景仿真是虚拟现实系统的重要组成部分。文中讨论了建立虚拟现实系统的软硬件条件和视景仿真的建立过程，并给出了优化系统实时性能、减小视觉延迟和虚拟环境导航的办法。这些办法可有效减少系统计算量，优化交互性能。     

基于虚拟现实的机器人智能控制系统

本文基于虚拟现实技术特点,构建了虚拟现实环境下的机器人智能控制系统,将Eon Studio与VC++可视化结合构建人机交互平台,将系统分为人机交互系统和遥控机器人系统部分,采用3DS MAX建立虚拟场景和机器人,基于TCP/IP协议的无线局域网技术进行数据交互,并利用EonX空间进行Eon和VC++6.0的通信.通过实...     

基于虚拟现实的预测仿真遥操作系统

为了补偿遥操作过程中的大时延同时为操作者提供友好的操作界面,该文提出了一种基于预测仿真的遥操作系统.首先介绍了这个系统的基本框架和功能结构,然后详细介绍了操作界面和图形仿真系统,提出了针对基于位置控刺的预测仿真算法,探讨相应预测仿真的框架流程.最后,作为一个地面模拟试验将这个系统应用于卫星故障维修中,在人为的6s双向时延的情况下成功地完成了诸如推太阳能帆板和拉卫星天线等任务.     

三维虚拟现实仿真模拟系统的应用

介绍北京华康达股份公司的三维虚拟现实仿真模拟系统在辽阳石化分公司加氢裂化装置的应用。该模拟系统过程工艺模型精度较高,增加了装置生产巡检的培训和考核功能,满足装置全员的培训需求。     

分布式虚拟现实及其在仿真中的应用

分布式虚拟现实技术是虚拟现实和计算机网络技术相结合的产物，其可以突破时空限制的显著特点，为人们分析问题、解决问题，以及协同工作提供了崭新的手段，是目前倍受国际科学界和工程界关注的前沿技术，它已非常成功地应用于军事、航天、医疗和娱乐领域，并在教育培训，工程设计与制造，电子商务等方面显示出了良好的应用前景，该文介绍了分布式虚拟现实的概念、特征、涉及的关键技术和应用领域，综述了它的产生，发展及存在的问题，最后对其进一步发展提出了几点思考。     

Virtual Reality Interfaces for Visualization and Control of Remote Vehicles

The Autonomy and Robotics Area (ARA) at NASA Ames Research Center has investigated the use of various types of Virtual Reality-based operator interfaces to remotely control complex robotic mechanisms. In this paper, we describe the major accomplishments and technology applications of the ARA in this area, and highlight the advantages and issues related to this technology.     

Haptic Direct-Drive Robot Control Scheme in Virtual Reality

This paper explores the use of a 2-D (Direct-Drive Arm) manipulator for mechanism design applications based on virtual reality (VR). This article reviews the system include a user interface, a simulator, and a robot control scheme. The user interface is a combination of a virtual clay environment and human arm dynamics via robot effector handler. The model of the VR system is built based on a haptic interface device behavior that enables the operator to feel the actual force feedback from the virtual environment just as s/he would from the real environment. A primary stabilizing controller is used to develop a haptic interface device where realistic simulations of the dynamic interaction forces between a human operator and the simulated virtual object/mechanism are required. The stability and performance of the system are studied and analyzed based on the Nyquist stability criterion. Experiments on cutting virtual clay are used to validate the theoretical developments. It was shown that the experimental and theoretical results are in good agreement and that the designed controller is robust to constrained/unconstrained environment.     

基于虚拟现实的煤矿设备装配仿真系统研究

针对煤矿大型设备装配存在拆装繁琐和成本高的问题,以采煤机、液压支架、掘进机和提升机为研究对象,采用虚拟现实技术设计并实现了一套由虚拟装配子系统、场景仿真与漫游子系统组成的虚拟装配与仿真系统.利用Maya对大型设备建模,通过VS程序设计,在Unity中进行交互控制,实现了设备的虚拟装配与拆卸、采煤工作面的虚拟仿真漫游功能.系统有效地提高了训练效果,形象逼真地再现了煤矿井下生产过程,具有良好的沉浸性和交互性.测试表明:经该仿真系统训练与使用,有效提高了设备实际装配与拆卸能力,同时降低了成本,具有显著的实际应用效果.     

应用于增强/ 虚拟现实中的模型简化

随着计算机图形学的发展,应用于增强/虚拟现实的模型日趋复杂.为了更好地展示出模型的细节同时保证帧率,需要强大的硬件设备或者低复杂度的模型.实际应用中往往选择后者,降低模型的精细度来保障增强/虚拟现实的实时性成了一个挑战.文章提出了基于贪心算法和拉普拉斯平滑处理的模型简化和优化方法.实验结果表明,在简化相同百分比时,这种方法失真度更小,可以更好地满足增强/虚拟现实设备的实时性.     

网络虚拟实验室应用研究

为了满足远程教育对实验的新要求，我们尝试使用VRML、Java等工具在内联网上实现了网络虚拟实验室，在条件充分后很容易扩展到因特网上。     

基于VR技术的虚拟维修仿真系统设计与应用

针对产品并行研发模式下的维修性问题,将虚拟现实技术引入到产品维修仿真中,即在计算机生成的虚拟现实环境中对产品进行维修仿真分析。文中以单通道被动立体投影系统为虚拟现实环境,以DELMIA、VRCO VisTool、CDVI、Pro/E等软件为虚拟现实软件系统,构建了一个虚拟维修系统,阐述了系统中VR外设集成、环境建模与数据转换、碰撞检测、人机工效和立体显示等关键技术。最后以某型雷达天线转台维修为例,验证了虚拟维修的有效性。     

基于虚拟现实技术的三维河流仿真系统

虚拟现实技术是当今计算机科学研究的一个热点,该文将这一技术应用到三维河流的虚拟仿真系统中,阐述了创建三维河流虚拟仿真系统的三个具体环节:即三维河流的实体建模,模型数据的读取预处理,虚拟场景的渲染实现,以及在各环节中用到的关键技术。     

虚拟现实在体育仿真中的应用综述

对基于虚拟现实的体育(训练)仿真技术的发展现状进行综述，讨论了体育仿真的关键技术，介绍了几个典型应用系统，最后对虚拟现实技术在体育训练仿真中的应用前景进行了讨论。     

基于虚拟现实技术的建筑施工动态仿真研究

建筑施工过程是一个极其复杂、高度动态的过程,容易受到各种因素的干扰。建筑物的内部结构纷繁复杂,又相互牵连制约,造成建筑施工存在时间和空间上的复杂的逻辑关系。本文基于虚拟现实技术利用3DS Max软件来模拟建筑施工的主要施工环节,实现在虚拟环境中的建筑施工过程的动态仿真,并利用Virtools虚拟交互软件完成交互设计,实现多角度、全方位观察建筑模型。这一研究对优化建筑设计和保障建筑施工安全将有较大的意义和促进作用。     

基于虚拟现实技术的三维河流仿真系统

虚拟现实技术是当今计算机科学研究的一个热点，该文将这一技术应用到三维河流的虚拟仿真系统中，阐述了创建三维河流虚拟仿真系统的三个具体环节：即三维河流的实体建模，模型数据的读取预处理，虚拟场景的渲染实现，以及在各环节中用到的关键技术。     

基于虚拟现实技术的车床仿真系统

基于开发CA6132型车床虚拟教学软件的目的,采用了虚拟仿真的方法,开发了带有虚拟现实特征的车床教学系统软件.提出了虚拟车床开发的一般流程,阐述了矫正图像的立面分割技术,开发了基于Unity3D引擎软件的虚拟车床仿真系统,解释了虚拟现实的基本原理,建立了CA6132型车床的三维模型,提出了在Unity3D下车床加工的仿真方法,开发了基于虚拟现实设备zSpace虚拟现实车床仿真系统,提出了虚拟现实的场景交互方式,降低了实际车床操作的危险.     

虚拟现实技术在多媒体课件开发中的应用

从越来越多的教师运用多媒体课件进行教学的现状出发,讨论在教学中引入虚拟现实技术的意义和应用方面。利用虚拟现实技术的交互性、沉浸性和想象性特点,将会对多媒体课件的开发起重要作用。     

基于虚拟现实的无人机三维可视化仿真

在论述虚拟现实和无人机技术的基础上,详细介绍了利用Visual C 和OpenGL实现基于虚拟现实的无人机三维可视化仿真的设计方案.针对无人机虚拟现实实现过程中的若干关键技术进行了重点的论述,如飞机本体的建模、飞机尾焰、场景、地形、数据交换等,最后给出了利用该仿真软件回放飞行数据,重现了飞行场景的虚拟环境;通过该方案实现的无人机虚拟仿真系统能够将无人机飞行数据以更自然、更易理解的图像形式展示,有较高的工程应用价值.