虚拟手操作技术研究及实现

人机交互是虚拟现实的关键技术之一,而虚拟手操作技术是人机交互技术的重要组成部分,是虚拟现实和运动学相结合的产物.在虚拟手操作技术中如何实现实时、准确的抓取一直是人们所关注的问题.首先研究了虚拟手在虚拟场景中的碰撞检测理论,并在此基础上制定了虚拟手对虚拟物体的稳定抓取规则,然后以Open Inventor为软件平台,采用数据手套和位置跟踪器作为主要的输入设备,实现了虚拟手对虚拟物体的抓取、移动、释放等一系列虚拟操作,实例证明了该技术具有很强的实用性.     

基于数据手套的虚拟手精确建模的研究与实现

研究针对虚拟手与真实手的运动匹配问题,结合人手部的解剖学特征和机构学原理,提出将手部简化为合理的杆架机构,并采用实际物理参数测量等手段,为保证手部几何模型及运动映射的精确性与个性化,给出运动学建模、数据手套标定及采集数据处理的具体方法。结果搭建试验的平台对方法及实现进行验证,试验中虚拟手与真实手运动匹配良好,表明提出的实现方法有效且实用。     

面向虚拟维修训练的自抓取虚拟手交互行为构建

针对当前维护训练模拟器（MTD）不能很好地向受训者展示飞机维修过程中的具体维修动作的问题,构建一种自抓取的虚拟手与相应的交互行为,以提高机务培训质量。通过分析维修的基本动作要素,定义与构建基于蒙皮骨骼的虚拟手动作库;在场景漫游阶段,实时获取视角位置来驱动虚拟手运动,减轻场景漫游下的虚拟手控制负荷;在具体维修操作阶段,利用所提的交互行为算法,将虚拟手的位置自调节与骨骼动画osgCal相结合,通过调取动作库中的相应动作,完成具体的维修任务。实验结果表明,所提出的方法能较好地展现具体的维修操作,对于虚拟维修训练具有良好可用性。     

虚拟制造环境中虚拟手的行为构造

为了实现虚拟制造环境中智能高效的虚拟手,改善目前主流的依赖对用户手抓握动作跟踪的状况,提出一种适用于虚拟制造环境的虚拟手自主行为构造方法.通过在虚拟手结构模型上增加感知环设计,构建虚拟手的感知能力;结合文中提出的虚拟手三阶段感知算法实现虚拟手的自适应行为机制,极大地减轻了操作者的认知和操作负载;通过构造虚拟手手势集和手势状态转换模型,实现了虚拟手在复杂零件表面的连续抓握操作.文中还重点研究了复杂零件表面虚拟手的连续抓握的行为机制和相关算法.实验结果表明,文中的虚拟手具有很好的几何真实感和行为真实感;提出的方法具有良好的可用性、可靠性和实时性.     

沉浸式虚拟训练中的虚拟手操控技术研究

将人手的自然动作加入沉浸式虚拟现实系统中,可有效提高系统的沉浸感和交互性,简便快捷、成本低廉的虚拟手建模及操控技术,有助于此项内容的推广应用;在对虚拟手骨骼结构模型分析的基础上,提出了基于Leap Motion的虚拟手控制方法和流程;以维修训练为任务背景,设计了四种用于虚拟手操作的手势规则,并对实现流程和关键技术进行了分析;构建基于Unity3D引擎的原型系统对虚拟手进行仿真验证,结果表明,基于Leap Motion的虚拟手操控简单、交互自然,可以满足虚拟现实系统交互需要。     

虚拟校园漫游系统面向对象程序设计的实现

全景虚拟漫游是一种基于图像绘制的虚拟现实技术,采用实景照片可以给浏览者提供一个交互性强的、身临其境的体验。介绍了现有的基于图像绘制的虚拟现实技术,讨论了使用面向对象程序设计语言设计漫游系统的可能性,最后给出了使用面向对象程序设计语言实现的太原工业学院校园漫游系统实例     

虚拟手抓持力觉生成算法真实性的评价

目的 虽然许多学者研发了多种虚拟手交互触力觉生成算法,但是如何评价虚拟手交互触力觉生成算法的真实性是一个富有挑战性的新问题,值得深入研究.方法 构建手指抓持力测量平台,设计3种抓持姿态下指尖静力抓持球体实验内容,测得各指尖作用力的实测值;通过虚拟手静力抓持力觉生成算法,求得这3种抓持姿态下各手指作用力的理论值;对实测值进行统计和分析,并与理论值进行对比和讨论;结果 日常抓持经验和实测值是完全相符的,实测值和理论值很接近且偏差均在可接受范围之内.单个手指作用力或多个手指合力的实测值与理论值的偏差均在1%6%.结论 本文实现了一种基于物理的实验方法,评价和分析了虚拟手静力抓持力觉生成算法的真实性,证实此算法可以逼真地生成虚拟手抓持力,可应用于具有力反馈的自然的虚拟手交互.     

面向对象的交互式虚拟实验平台的设计与实现

本文基于面向对象系统设计思想,结合图形用户界面和实验仿真,提出了一种用于远程实验教学的交互式虚拟实验平台的设计,并对整个平台的结构设计与实现进行了详细的阐述。     

虚拟手的远程控制实现

针对远程控制虚拟手传输数据量大,容易丢包和出现时延的情况,提出了一种基于行为数据库的参数传递方法。利用3DS MAX软件对虚拟手建模并用OpenGL在PC机上显示;将手势数据测量装置采集的手势原始数据转化成虚拟手的运动角度参数后,以一定的结构形式储存并编号,建立对应的手势行为数据库;通过传输参数编号代替直接传输手势数据降低传输数据量;通过在传输协议中加入打包序号的方式解决由于传输路径不同带来的虚拟手显示时出现的“帧倒序”现象。真实手和虚拟手的匹配实验结果表明数据传输准确、时延低。     

面向对象的人机界面类库研究

首先回顾了人机界面学科的发展历史及人们交互技术的状况，从多媒体用于人机界面的可能性和必要性，提出只采用面向对象程序设计技术，才能既简化开难度，又提高系统可用性，在分析面向对象程序设计的几个主要特征及其人机界面上的应用可能性质，给出了一个面向对象的ＷＭＩＰ界面类库的实现实例。     

面向对象语言Smalltalk-80的并行与分布实现技术的研究

本文首先简要介绍面向对象语言Smalltalk-80系统的顺序实现技术,然后重点论述它的并发、分布及并行实现技术。     

青鸟面向对象软件建模工具的研究与实现

讨论了青鸟面向对象软件建模工具JBOO（Jade Bird object-oriented)的设计和实现方法，对JBOO所支持的青鸟面向对象规范作了简介，对JBOO的系统结构和功能进行了详细地描述，并提出了一种面向对象的软件建模工具的实现方法，最后，将JBOO与典型的 类工具作了比较。     

面向对象技术在DSS模型库中的应用研究

根据面向对象技术的原理和DSS模型库的原理,探讨了基于面向对象技术的DSS模型库管理系统的设计和实现方法。给出了基于面向对象技术的模型类的结构定义和表示方法,使用了模型字典来进行模型的存储和管理。该模型库使用Delphi语言实现,已应用于银行信贷决策支持系统中,取得了令人满意的效果。     

软件测试技术中面向对象方法的研究

以软件工程中面向对象软件开发模式为参考,具体阐述了面向对象分析、面向对象设计、面向对象编程的测试注意点和测试过程,并依照传统的单元测试、集成测试、系统测试三个测试步骤,借鉴传统测试方法以及面向对象软件测试层次结构,详细探讨了面向对象单元测试、面向对象集成测试和面向对象系统测试的测试策略,并对相关问题进行了探讨。     

面向对象技术在多媒体数据库中的应用

随着多媒体技术的不断发展,传统的数据库技术无法对多媒体数据进行有效地管理。该文研究了面向对象技术在多媒体数据库中的应用,重点讨论了基于面向对象的多媒体数据库系统的实现。     

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...     

笔式针织服装工艺设计系统研究与实现

针对计算机辅助设计与传统纸笔工作模式切换时存在的问题,提出一种基于纸笔范式的针织服装工艺设计系统,研究敏捷制造环境下针织服装行业的设计工作流程,并采用草图推荐技术及自由曲线编辑技术加以实现,实验结果表明,该系统能有效降低用户使用复杂度,提高设计效率,且在某企业初步试用后取得较好的应用效果。     

Design and Implementation of the ROL Deductive Object-Oriented Database System

ROL is a deductive object-oriented database system that has been implemented at the University of Regina. It provides a uniform rule-based declarative language for defining, manipulating and querying databases, which integrates important features of both deductive databases and object-oriented databases. It supports object identity, complex objects, classes, class hierarchies, multiple inheritance with overriding and blocking, and schema definition. It also supports structured values such as functor objects and sets, treating them as first class citizens, and providing powerful mechanisms for representing both partial and complete information about sets. This paper describes its design and implementation. An important novel feature of the implementation is that it combines top-down and bottom-up evaluation strategies and automatically selects a strategy based on the nature of the query and data in the database.     

A Review of Experimental Investigations into Object-Oriented Technology

In recent years there has been a growing interest in empirically investigating object-oriented technology (OOT). Much of this empirical work has been experimental in nature. This paper reviews the published output of such experiments—18 in total—with the twin aims of, first, assessing what has been learnt about OOT and, second, what has been learnt about conducting experimental work. We note that much work has focused upon evaluation of the inheritance mechanism. Whilst such experiments are of some interest, we observe that this may be of less significance to the OOT community than experimenters seem to believe. Instead, OOT workers place more emphasis upon other mechanisms such as composition, components, frameworks, architectural styles and design patterns. This leads us to conclude that the empirical researchers need to ensure that their work keeps pace with technological developments in the fields they aim to investigate.