粒子系统在虚拟校园中的应用研究

为了增强虚拟校园漫游系统的逼真程度,在分析粒子系统基本原理的基础上,利用视景仿真工具Vega特效模块中的自定义粒子系统功能,在虚拟校园中实时的模拟出雨雪特效.通过对粒子系统中雨雪粒子模型的属性分析,模拟出不同程度大小的雨雪效果,使用户能在不同天气环境下实现校园漫游,从而大大提高了虚拟校园三维场景的真实感.实验结果表明,基于粒子系统和Vega的雨雪模拟,能够有效应用到虚拟场景中,并且使其具有交互性好、真实感强的特点.     

Vega中运动模型的研究与仿真

视景仿真是虚拟现实最主要的表现方式,而运动模型是视景仿真中的重要环节。首先简单介绍了Vega中提供的基本运动模型,然后介绍了应用路径和导航器定义运动的方法,阐明了如何利用LynX和路径工具创建与编辑路径和导航器,给出了利用API接口函数编程实现路径和导航器的流程,随后讨论了自定义运动模型的设计步骤及其数据结构,以鼠标控制浏览场景为例给出了自定义运动模型函数的编写方法,最后应用Vega结合MFC利用多种运动模型编写了飞行视景仿真平台,取得了理想的效果。     

“女书”碑林园虚拟漫游系统的实现

为了保护少数民族文化遗产,利用MultilGen Creator和MultilGen Vega仿真软件实现了一个少数民族文字“女书”的虚拟碑林园,给出了场景规划及三维建模的实施过程,同时通过VC＋＋6．0编程,结合MultiGen Vega仿真软件的函数调用,设计了“女书”碑林园的自定义路径漫游模式。实验结果表明,灵活的漫游路径丰富了用户漫游的体验,增强了视景仿真系统的真实感。     

基于物理的图形建模研究

逼真性是虚拟现实的重要特性,也是虚拟现实研究的难点。基于物理的图形建模是实观虚拟环境中物体逼真运动的基本方法,它构建动画角色的动力学模型并通过仿真计算它们的运动。该方法在视频制作、虚拟仿真、虚拟漫游等领域中具有重要的应用价值。与其它运动表示方法相比,可以实现虚拟环境中多种更为逼真的物体运动效果。该文分别以不变形物体（刚体）和变性物体（柔体）为例,介绍了虚拟现实系统中实现逼真物体运动的基于物理的建模思想,分析了它们的特点以及各自存在的问题和局限性。最后指出了要想理想解决物体建模问题所必须进一步研究和突破的若干技术。     

基于模糊算法的机器人漫游避障的实现

由于机器人漫游运动的随机性和环境的不可预测性,导致机器人漫游运动的避障非常困难.本文应用模糊算法来实现机器人的漫游避障,在Pioneer 3-Dx型移动机器人的仿真平台MobileSim上进行了仿真实验,仿真结果表明了算法的有效性和可行性.     

基于Vega的虚拟漫游系统设计与实现

虚拟漫游系统本质上是一种人机交互系统，它强调人在虚拟环境中的体验，沉浸感和交互性是评价系统好坏的重要标准。Vega能够逼真地模拟人与自然环境的交互，在郑州大学虚拟漫游系统中通过用DirectInput技术管理的方向盘控制轿车按照自定义运动模型定义的方式在虚拟场景中漫游，并依据碰撞检测结果反馈给方向盘相应的作用力。实验表明该系统具有操作简单灵活、感觉直观、沉浸感和交互性强的优点。     

基于Arcball的数字地球交互漫游方法研究

研究数字地球漫游优化问题,传统的Arcball算法表达三维空间视角的自由旋转,但无法精确地将鼠标运动映射到实际场景中,为了提高运动旋转精度,对方法进行了改进,提出了一种新的三维数字地球交互漫游方法,可以精确定位到地球的任意一点.首先采用多细节层次(LOD)的四叉树分块结构设计来构建三维数字地球模型,利用真实DEM生成的数字地球模型作为鼠标拖曳动作的投影球体,对三维地球模型进行快速相交测试,根据Arcball算法使用四元数并结合多种漫游融合.进行仿真,结果实现了对数字地球全方位、精确、交互的自由旋转漫游,证明具有实用价值.     

Creator／Vega Prime在船舶动力装置视景仿真系统中的应用

介绍了目前流行的视景仿真软件Creator和VegaPrime及其开发流程。介绍了进行三维建模过程中的纹理贴图技术和层次细节（LOD）技术等,利用VegaPrime实现了船舶虚拟机舱的漫游方法以及漫游过程中的碰撞检测技术等。开发出船舶机舱虚拟现实仿真系统,建立了逼真的船舶机舱虚拟场景,实现了人在虚拟机舱环境中的漫游,以及对虚拟场景中主要运动部件进行驱动。     

虚拟环境中履带式车辆运动仿真

为了对虚拟环境中履带车辆进行建模,满足虚拟现实系统沉浸感和实时性要求,研究了基于ODE(多体动力学仿真库)的履带式车辆多体动力学模型和仿真方法.将模型应用于虚拟现实系统,对履带车辆运动、翻越垂直墙、壕沟等障碍进行实时仿真.结果表明该模型能较好地表现虚拟环境中履带式车辆运动的动态过程,以及履带、负重轮等行走系统部件的相对运动.提出的模型及仿真方法能较好地应用于虚拟战场、装备模拟训练系统等虚拟环境,具有一定的应用价值.     

虚拟场景中履带式车辆转向运动仿真算法研究

转向是履带式车辆漫游时的一种基本运动.在虚拟场景中仿真车辆的转向运动时,由于受到实时性等条件的限制,需要根据实际情况进行简化.文中结合履带式车辆的简化模型,深入研究了此种车辆在平面和坡面两种地形条件下的转向运动规律,在保证逼真度和实时性的前提下,提出一种运动仿真算法确定了车辆转动后的位置和方向.在基于WTK仿真平台开发的某种履带式车辆训练模拟器的视景系统中,较好地实现了履带式车辆在任意崎岖不平的地形上行驶时的转向问题.