个性化定制的虚拟健身系统设计与实现

目的 传统虚拟健身系统存在着沉浸性、可玩性方面的问题,并且缺少对用户的健身指导。提出一种能够改善健身娱乐性、有效性和指导能力的3维虚拟健身系统设计方法。方法 以自然交互界面、个性化深度定制策略和互反馈控制模型理论为基础,加强人与计算机之间的自然语义转换,增加用户对系统的设计控制能力,实时感知用户身体情况并引导用户进行科学健身。另外,依据此框架实现了一套采用健身自行车、Kinect体感摄像头、心率传感器等设备的健身系统。结果 本文提出了一种新的健身系统设计方法,并进行了实现。通过问卷调查,大部分测试者对本文所实现的系统总体评价比较满意并较认可系统新颖性。系统实验结果显示,本文健身系统设计方法对于改善个人健身的娱乐性和有效性有着良好的效果,并具有良好的通用性。结论 通过对测试者的反馈统计表明,系统在交互性和指导能力方面表现出色。     

基于OGRE的角色动画的实现

在游戏以及虚拟现实中,角色动画是比较常见的,利用OGRE图形渲染引擎实现角色的移动,并根据当前角色的状态设置其对应的动画,提供了逼真的图形表现。     

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.     

严肃游戏中虚拟角色行为建模综述

严肃游戏是计算机游戏一个新的发展方向,可以提供形象互动的模拟教学环境,已经广泛应用于科学教育、康复医疗、应急管理、军事训练等领域。虚拟角色是严肃游戏中模拟具有生命特征的图形实体,行为可信的虚拟角色能够提升用户使用严肃游戏的体验感。严肃游戏中的图形渲染技术已经逐步成熟,而虚拟角色行为建模的研究尚在初级阶段。可信的虚拟角色必须能够具有感知、情绪和行为能力。本文分别从游戏剧情与行为、行为建模方法、行为学习和行为建模评价等4个方面来分析虚拟角色行为建模研究。分析了有限状态机和行为树的特点,讨论了虚拟角色的行为学习方法。指出了强化学习的关键要素,探讨了深度强化学习的应用途径。综合已有研究,归纳了虚拟角色行为框架,该框架主要包括感觉输入、知觉分析、行为决策和动作4大模块。从情感计算的融入、游戏剧情和场景设计、智能手机平台和多通道交互4个角度讨论需要进一步研究的问题。虚拟角色的行为建模需要综合地考虑游戏剧情、机器学习和人机交互技术,构建具有自主感知、情绪、行为、学习能力、多通道交互的虚拟角色能够极大地提升严肃游戏的感染力,更好地体现寓教于乐。     

地下水空间信息可视化分析技术研究

将虚拟现实与可视化空间分析技术应用于地下水科学管理工作可以弥补传统技术在分析研究、辅助决策中的不足,发现仍有空间数据模型、空间数据库、合适的虚拟现实方法以及高效的可视化空间分析算法等问题有待解决。结合实际研究与应用工作,探讨了地下水及其赋存地质体的空间数据建模与数据库存储技术,基于OpenGL图形库实现了地下水、地质体、相关地表信息、等水位线、地下水流向等的3维可视化,设计并实现了基于纵断面快速生成算法的可视化空间分析功能。以苏锡常地区为研究示范区,开发了\"苏锡常地区地下水空间信息可视化虚拟分析系统\"软件,在实际地下水科学管理工作中取得了明显效果。     

基于Unity 3D的摩托车安全驾驶游戏

根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定,摩托车驾驶过程中,驾驶者需佩戴好安全头盔以保护自己的生命安全.然而实际生活中,驾驶者对于摩托车驾驶的交通安全意识不足,不了解头盔的重要性,经常驾驶摩托车时不佩戴头盔.为预防此类摩托车交通事故的发生,笔者开发了一款基于Unity 3D的摩托车安全驾驶游戏.该游戏利用Unity 3...     

Learning Game-Specific Spatially-Oriented Heuristics

This paper describes an architecture that begins with enough general knowledge to play any board game as a novice, and then shifts its decision-making emphasis to learned, game-specific, spatially-oriented heuristics. From its playing experience, it acquires game-specific knowledge about both patterns and spatial concepts. The latter are proceduralized as learned, spatially-oriented heuristics. These heuristics represent a new level of feature aggregation that effectively focuses the program's attention. While training against an external expert, the program integrates these heuristics robustly. After training it exhibits both a new emphasis on spatially-oriented play and the ability to respond to novel situations in a spatially-oriented manner. This significantly improves performance against a variety of opponents. In addition, we address the issue of context on pattern learning. The procedures described here move toward learning spatially-oriented heuristics for autonomous programs in other spatial domains.     

辅助社交训练严肃游戏中虚拟角色行为表现的不确定性模型

目的 建立行为可信的虚拟角色能够使严肃游戏更加有趣,提升用户使用的体验感。尽管严肃游戏的图形渲染技术已经日趋成熟,但现有的虚拟角色行为表现方式多采用确定性模型,很难反映虚拟角色行为表现的多样性。方法 本文构建了符合辅助社交训练的严肃游戏剧情,采用智能体来描述虚拟角色,赋予虚拟角色视觉、听觉双通道感知。基于马斯洛动机理论,采用食物、休息、交流和安全等动机来描述情绪的产生,利用大五（OCEAN）个性模型来描述虚拟角色的不同个性差别。用外部刺激和内部动机需求来计算情绪强度,利用行为树描述虚拟角色的行为。运用正态云模型处理虚拟角色行为表现的不确定性,并以行走方向、社交距离、交流时身体朝向3个典型的行为表现给出了具体处理方法。结果 在所实现的游戏原型系统中,对于虚拟角色的自主行为和行为表现的不确定性进行了用户体验测试。结果表明,在场景探索任务中,虚拟角色的自主行为模型能减少用户探索场景所耗费的时间,并且可以促进用户与虚拟角色交流;在行为表现测试中,本文模型的自然性评价要高于确定性模型。结论 本文虚拟角色行为模型在一定程度上可提升用户的体验感,有望为建立行为可信的虚拟角色提供一种新的途径。     

佩戴式虚拟现实技术

佩戴式虚拟现实系统可以让用户带着计算机进入真实世界 ,所以它对诸如医生、军人、消防队员等有着非常多的应用。本文介绍了佩戴式虚拟现实系统的概念、应用和产品 ,重点阐述了佩戴式虚拟现实系统的构成和关键技术     

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。     

虚拟现实在室内设计中的研究

主要探讨了选择虚拟现实系统,建立虚拟现实环境以及虚拟现实系统在实际应用,同时阐述了虚拟现实在未来室内设计的发展趋势.通过该系统让用户仿佛置身于这个设计的虚拟场景中,感受身临其境的效果.     

VR 系统信息可视化模型

针对虚拟环境中用户认知负荷较重和资源分配不协调问题,综合分析了人脑认知活动中信息的显性化表达,提出一种基于分布式认知的信息可视化资源模型。通过计算机感知虚拟环境中用户动作、行为、任务等信息,依据资源分配方案确定资源和信息之间映射关系,并以信息表象的形式贮存;通过对信息表象进一步精致化,实现交互界面视觉元素的优化布局;本文结合眼动追踪设备对VR 系统原型进行可用性评估实验,实验结果表明该可视化模型能够降低用户认知负荷,改善用户体验。