基于大地形管理的水下机器人视景仿真系统

研究水下机器人视景系统优化设计,针对水下机器人的航行环境具有不可接近性和未知性的特点,为创建水下海洋生物和可观世界环境,利用虚拟的计算机仿真环境作为水下机器人初期调试的“平台”具有十分重要的意义.建立了基于大地形管理的水下机器人视景仿真系统.有关大地模型建立、场景效果等,利用函数变量方法自定义机器人运动引擎,采用粒子系统仿真了机器人尾流流场和低噪音的实现.依托软件平台MultiGen Creator和Vega,利用Vega与Visual C++混合编程实现LADBM模块的大地形管理,进行仿真验证.仿真结果表明,视景仿真系统逼真地再现了水下机器人在大范围区域探测目标及自主航行的过程,有效地解决了水下机器人长距离自主航行视景仿真中的大地形管理问题.     

基于UNITY3D的小游戏开发

论述了基于UNITY3D游戏引擎开发小游戏的过程.     

基于视景仿真的3D购物系统

目前大多数的购物网站均呈现千篇一律的方式,无法像现实超市那样给消费者提供一种购物环境,实现文化、心理上的满足和享受．为了弥补以上缺陷,我们考虑将目前最先进的视景仿真技术和信息管理技术融合在一起。基于OSG技术构建3D商业环境及视景漫游、完成基于3D图形界面的购物操作流程．     

多水下机器人视景仿真系统技术研究

该文介绍了多水下机器人群体分佰式智能控制软件的视景仿真系统。以MultiGen Creator建模,利用实时视景开发软件包OpenGL Performer,采用POSIX Thread多线程技术,在Linux环境下开发了分布式多水下机器人三维视景仿真平台。实现了多水下机器人分布式智能控制软件系统的实时视景仿真,保证了整个系统的信息共享与时间同步。同时该文讨论了该视景仿真软件的开发过程以及整个系统的体系结构和信息流程。试验结果表明,该视景系统可逼真演示多水下机器人编队水下航行、作业等过程,并满足系统仿真的实时性要求。     

一种高效的开放式关节型机器人3D仿真环境构建方法

提出了一种高效地构建开放式的机器人3D仿真环境的方法.该方法以Matlab软件为平台,充分结合Pro/E等3D实体设计软件、Matlab机器人工具箱和Matlab 3D动画技术建立可视化程度高、细节显示逼真的机器人3D仿真研究平台.以应用广泛的VA1400弧焊机器人为例,详细介绍了机器人3D仿真模型的建立、仿真实体的数据导入和仿真系统的3D动画演示等步骤,最终得到一个系统软件开放程度高、可视化效果逼真的机器人3D仿真环境.给出了仿真系统的部分显示效果,验证了本方法的有效性.     

"海斗号"全海深自主遥控水下机器人参数化设计方法与试验研究

以"海斗号"全海深自主遥控水下机器人(ARV)高效地实现深渊探测为目标,在分析其面向使命的典型性能指标的基础上,提出运用模糊层次分析法,构建"海斗号"总体设计的参数化模型.通过模型参数配置和优化,实现"海斗号"以最小时间成本完成深渊探测的目标.通过2次马里亚纳海沟深渊科考航次的海上试验,实现了"海斗号"与大垂直剖面深渊探测需求的匹配性,验证了本文参数化设计方法的有效性.     

基于Java 3D的空间机器人运动仿真系统

重点阐述了空间机器人仿真系统的体系结构、空间机器人运动分析与仿真建模、机器人避碰原则、空间机器人碰撞检测与避碰的实现、空间机器人仿真系统基于Java 3D的实现.     

基于OpenGL的运动视景仿真的实现

以智能水下机器人ＡＵＶ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ）路径规划和运动仿真为背景,提出了一种在ＶＣ＋＋５．０开发平台下ｐｅｎＧＬ实现运动视景仿真的途径和方法。     

蛇形机器人水下3D运动建模与仿真

由于蛇形机器人具有多关节、超冗余自由度的特点,以及水环境高度复杂非线性化,使得蛇形机器人的水下3维步态难以通过实验进行验证、分析及优化针对这些问题,根据蛇形机器人样机"探查者Ⅲ",搭建了水下运动的仿真分析系统.首先,分析了蛇形机器人水下运动时不同姿态下的水静力,计算了机器人受到的附加质量力和黏滞阻力的线性项和非线性项,并研究了流体力矩对水下运动的影响.然后,基于Morison方程建立了机器人与水交互的力学模型.最后,在仿真分析系统中对逐节下潜步态进行仿真,分析机器人的运动性能,并进行相应的实验.通过前进速度、下潜速度、运动趋势的对比表明:该力学模型能比较准确地模拟机器人与水环境的交互作用,仿真分析系统能用来验证和分析蛇形机器人的水下3维运动步态.     

自治水下机器人全自由度仿真

由于自治水下机器人的复杂性，系统仿真技术变得越来越重要，系统地分析了自治水下机器人（AUV，Autonomous UnderwaterVehicle)的运动模型和空间运动方程，运用MATAB下的SIMULINK，设计了自治水下机器人的全自由度仿真工具箱，包括机器人本体运动，位姿求解和坐标系统转换等多个部分，可以方便地进行控制方法的全自由度的仿真。     

基于分层渲染的空间环境要素三维可视化仿真

提出了一种解决空间环境要素三维可视化仿真的方案。该方案通过空间环境要素数值计算的结果构建三维规则数据场,利用系统聚类思想对自适应归一化处理后的空间数据集进行智能化分层,最后利用分层设色渲染等技术实现三维显示。实验结果显示该方案能直观反映近地空间环境的物理变化过程。     

视景仿真中三维地球的建模

给出了一种基于Blue Marble纹理和GTOPO30高程数据的三维地球建模方法，可消除地表各分块间的缝隙。地表形状模拟精度高，结合多分辨率纹理和高程，实现了对地球的变视角和缩放操作，在飞行模拟、导弹发射、卫星绕地球飞行等涉及到地球大场景或全球视景的仿真中被广泛采用。该建模方法对类似的建模提供了一种新思路，有较高的通用性和实用性。     

基于三维GIS的导弹预警视景仿真系统实现

以预警雷达对导弹的探测为应用实例,采用Maya和Multigen Creator等视景开发工具创建了效果逼真、纹理清晰的武器装备三维模型,包括导弹模型、预警机模型和地基雷达模型,采用Skyline作为三维GIS系统开发平台,构建了一个逼真的三维的战场环境,利用C#.NET软件开发平台设计实现了一个视景仿真系统,并重点介绍了系统实现中包括实体运动建模和行为建模、碰撞检测和视点控制在内的几个关键技术的实现方法。系统能够完成预计功能,运行稳定,仿真效果逼真流畅。     

基于视觉面距离的三维模型检索

研究计算机视觉图像优化问题,针对目前三维模型检索较低的的检索精度,为改善检索结果与人视觉上保持一致,减少计算量,提出一种新的基于视觉面距离的模型检索算法。利用模型的整体特征;根据表层视觉特性构建视觉面距离模型将三维模型映射到二维模型;由于二维傅立叶算法不仅对噪音具有很好的鲁棒性,而且对几何变换具有不变性。采用二维傅立叶变换提取二维模型特征向量对特征进行融合,从而有效地评估三维模型之间的相似度。进行仿真分析,仿真结果表明,改进方法较传统其他三维模型检索有更高的精度,并与人视觉的一致性。     

基于Unity3D的仓储可视化编辑器

近年来,随着仓储业的快速发展和仓库物资种类的不断增加,传统的人工管理远远不能满足现代仓库管理的需要. 而能够提供实时、直观、沉浸式管理的三维可视化管理系统越来越受到仓库管理人员的青睐. 任何三维可视化系统的开发都需要一款无缝对接的编辑器. 本文提出的仓储可视化编辑器是针对仓储可视化系统的开发人员,可帮助开发人员迅速搭建一个真实的三维场景,缩短可视化系统的开发周期. 本文实现了基于Unity3D的仓储可视化编辑器,首先,实现了编辑器的总体框架. 然后,实现了3D交互层、统一通信接口、模型操作面板等功能.     

Visual SLAM Based on Rigid-Body 3D Landmarks

In current visual SLAM methods, point-like landmarks (As in Filliat and Meyer (Cogn Syst Res 4(4):243–282, 2003), we use this expression to denote a landmark generated by a point or an object considered as punctual.) are used for representation on maps. As the observation of each point-like landmark gives only angular information about a bearing camera, a covariance matrix between point-like landmarks must be estimated in order to converge with a global scale estimation. However, as the computational complexity of covariance matrices scales in a quadratic way with the number of landmarks, the maximum number of landmarks that is possible to use is normally limited to a few hundred. In this paper, a visual SLAM system based on the use of what are called rigid-body 3D landmarks is proposed. A rigid-body 3D landmark represents the 6D pose of a rigid body in space (position and orientation), and its observation gives full-pose information about a bearing camera. Each rigid-body 3D landmark is created from a set of N point-like landmarks by collapsing 3N state components into seven state components plus a set of parameters that describe the shape of the landmark. Rigid-body 3D landmarks are represented and estimated using so-called point-quaternions, which are introduced here. By using rigid-body 3D landmarks, the computational time of an EKF-SLAM system can be reduced up to 5.5%, as the number of landmarks increases. The proposed visual SLAM system is validated in simulated and real video sequences (outdoor). The proposed methodology can be extended to any SLAM system based on the use of point-like landmarks, including those generated by laser measurement.     

无人机飞行视景三维可视化仿真

视景仿真作为无人机飞行模拟的一部分,实现了飞行场景的可视化。针对无人机三维可视化过程中的若干关键技术进行研究,如飞机尾焰生成、真实地形渲染、天空建模、镜头光晕绘制等。最后借助VC++和OpenGL编程工具,在普通PC机上实现了飞行视景的三维可视化,达到了较高的帧频率和逼真的动画效果,满足飞行场景实时显示的要求,具有一定的工程应用价值。     

基于Unity3D的仓储可视化管理系统

虚拟现实技术是当今计算机领域的一个研究热点,将虚拟现实技术应用到仓储管理上是现代仓储发展趋势.结合现代仓储理论,以Unity3D引擎为基础,提出仓储可视化管理系统的实现方法.该管理系统是以B/S架构部署在仓储中心的服务器上,客户通过浏览器访问和控制三维仓储中心.将各类商品模型导入Unity3D引擎,通过功能脚本实现漫游、定位、商品出入库等功能.通过WebService接口,可以实现门禁、监控、动环等信息的实时控制.实践表明,该系统可以极大的节约仓储管理成本,提高仓储效率.     

基于Java3D的地质资源的三维模拟

传统的地质勘测绘制方法是将地质资源数据绘制到平面图上,地质资源的三维可视化是目前的研究方向。本文利用Java3D开发包将地质资源数据绘制成三维图形。采用逐点插入法来实现大量的离散数据的三角网格化,以此实现三维图形的显示;并设计算法,在特定位置的显示剖面图。在此基础上开发了一个实用系统。     

城市交通环境视景三维仿真

为解决城市视景仿真还原度差、系统流畅度不佳等问题,提出一种基于Vega Prime与VC++联合仿真的视景仿真框架。使用Multigen Creator与3D MAX联合建模,在VC++环境下利用Vega Prime实现场景动态驱动。并着重研究了模型优化、节点动态驱动、模型封装等视景仿真关键技术。利用上述视景建模关键技术,完成城市交通环境视景仿真系统搭建。应用结果表明：关键技术的应用将视景加载时间缩短为初始加载时间的1/6,平均帧频提升约30%,并提供了丰富逼真的图形画面,良好的用户感受,呈现出高还原度的视景仿真效果。