医学虚拟训练的视觉与触觉场景三维同步匹配

基于高精度虚拟中国人男性一号数据集和虚拟现实开发工具Open Inventor,利用由主动式立体眼镜和力反馈设备构建的仿真平台,实现了视觉场景图和触觉场景图的三维同步匹配。论述了开发环境的具体要求,分析了视觉和触觉场景图三维同步匹配的实现策略,给出了三维同步匹配和注射模拟实验的仿真结果。结果表明,虚拟系统的视觉场景图和触觉场景图的三维同步匹配准确,可实时、快速实现视觉和触觉的立体模式医学虚拟训练。     

交互式虚拟古建筑设计研究

交互式虚拟古建筑是科学与艺术相结合的产物。本文主要介绍交互式虚拟古建筑发展的现状、设计实现的过程,并对交互式虚拟古建筑系统的特性进行分析,最后总结技术与艺术的完美结合才能更好地设计实现交互式虚拟古建筑。     

辅助盲人访问Internet的力/触觉交互技术

网络对盲人有积极的意义.近年来,力/触觉作为一种辅助盲人访问Internet的技术得到了研究.介绍了力/触觉技术的基本原理,通过与读屏技术比较,探索其优势和发展的必要性.按触觉和力反馈分类,总结了辅助盲人上网力/触觉技术的研究现状及特点,提出现阶段存在的问题,并展望该领域的发展前景.     

一种基于虚拟技术的机械产品设计工作室系统

分析了虚拟现实技术和真实感图形学在三维机械CAD中的应用,在对机械产品造型特征分析的基础上,提出了一种基于虚拟技术的机械产品设计工作室系统,利用基于图像的照明方式和图形处理器的加速功能,实现了实时渲染。为产品设计人员提供了交互式实时操作产品模型、虚拟漫游装配场景和立体显示等功能。对提高设计人员和用户的交流效率,优化设计质量有较重要的作用。     

具有简单孔洞结构柔性体的力/触觉框架模型

针对具有简单孔洞的柔性体提出了一种基于框架结构的力/触觉变形模型。此模型以外力接触端为公共端,根据内部孔的位置和形状构建框架。整体框架由一个或多个钢架组成,每根钢架可为单杆件或多杆件结构。当外力作用时,运用虚功原理和Bernoulli-Euler定理求得钢架节点和虚拟固定端的变形位移,从而得到框架的变形,通过框架变形插值求解柔性体全局变形。实验结果表明,该模型方法简单,实时性好,在具体的虚拟建模力反馈工作中可操作性强。     

Enhanced haptic model for real-time human-computer interaction

为提高软组织变形仿真的精度与实时性,根据人机工程学的最新研究成果,提出了一种基于叠加白噪声的增强力触觉模型.该模型中每层各个弹簧变形量之和的叠加对外等效为软组织表面变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等效为软组织表面接触力.利用力触觉交互设备构建了力触觉交互实验系统,实现了虚拟医用弯钳对胆囊按压以及虚拟医用直钳对心脏拉拽的手术仿真.实验结果表明:该模型不仅计算简单,而且能够保证变形计算具有较高精度;同时在交互过程中,力触觉感觉平稳、模拟效果逼真,满足虚拟手术仿真实时交互需要.     

动态代理用于机械手的触觉模拟初探

触觉模拟机械手主要是指在创造一种身临其境的交互式计算机生成的操作环境,用触觉装置,提供在虚拟环境下互动的基础力量。在许多实际应用中,这些模拟必须处理多个用户之间的互动,多能的机械手以及复杂的虚拟工具。特别是考虑模拟两手机器人的手术,比如在外科机器人操纵的每个独立指挥各自的机械手这样的工具。     

一种新颖的用于触觉再现的平行菱形链连接模型

针对如何提高虚拟触觉再现的精度与实时性问题,提出了一种新颖的基于物理意义的平行菱形链连接触觉变形模型.该模型中各个链结构单元中菱形的长度等比例变化,因而计算量小;改变链结构单元中菱形的长度和夹角就可方便对不同的柔性体进行建模,系统中各个链结构单元的相对位移的叠加对外等效为物体表面的变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等效为物体表面的接触力.利用手控器对柔性体的接触变形和实时虚拟触觉反馈进行了仿真.实验表明所提出的方法适用于柔性体的触觉反馈计算,能够满足精细作业对虚拟现实系统的要求.     

虚拟维修训练系统中数据库的应用

数据库技术在虚拟维修训练系统中起着重要的作用。文章以MySQL数据库为例简述了数据库特点,分析了应用数据库的虚拟维修训练系统的优势,介绍了虚拟维修训练系统中数据库设计的基本方法,结合Torque Game Engine三维引擎开发了具有较好可移植性的虚拟维修训练系统。实验结果表明,将数据库技术应用到虚拟维修训练系统,可以有效提高系统开发的效率。     

基于VR技术的液压多路阀虚拟装配系统研究

以VR技术为核心,针对当前工程机械维修培训现状,在CAD技术基础上,设计构建液压多路阀虚拟装配系统。首先由UG、3Ds MAX建造多路阀零部件的三维实体模型并导入Virtools平台,然后重点研究互动装配实现过程的几项关键技术,最终完成交互式的多路阀虚拟装配系统。实践结果表明:该系统具有真实感强、交互性好、应用面广的特点,能够满足工厂培训和学校教学的需求。     

模具表面离子氮化工艺研究

研究了一种利用空气／甲烷混合气体对模具表面进行离子氮化的新工艺,分析了渗层的硬度、组织及物相。结果表明,通过加入甲烷气体,可以实现用空气直接进行离子氮化处理,通过调整甲烷流量,可以获得不同的渗氮硬度和物相。     

碳纤维复合材料T型接头的脱粘损伤监测实验

将压电传感与主动Lamb波监测技术相结合, 研究在静拉伸加载状态下碳纤维复合材料T型接头(T700/BA9916)界面脱粘及扩展过程中的信号特征, 并采用改进后的BP神经网络系统对接头损伤状态进行识别。实验结果表明: T型接头脱粘首先发生在三角填充区, 后向突缘扩展; 接头失效前, 信号能量和最小二乘峰值因子随时间呈线性递减, 能够表征脱粘程度, 利用自适应微粒群算法改进后的网络训练值与实验观测值之间的误差为3.8%~4.7%。     

基于下一代网络的SLEE APIs的研究

对下一代网络业务逻辑执行环境(SLEE)的研究现状作了简要分析，在此基础上给出了业务逻辑执行环境(SLEE)的体系结构。为满足不同层次业务开发者编写业务(或应用)的需要，提出不同抽象粒度的SLEE应用业务编程接口(APIs)的体系框架。最后列举了两个用这些APIs实现的业务的例子。     

复合微孔玻璃膜的研制（Ⅱ）

利用由原硅酸四乙酯的水解缩聚反应制得的溶胶作为涂膜液，在多孔陶瓷基体上通过多次涂膜－干燥－加热过程，最后在盐酸中浸沥，可制成多孔的无机复合玻璃膜．探索了复合玻璃膜的成膜工艺因素涂膜方式和次数，加热和酸浸沥条件对膜性能的影响     

Report on ONR Workshop on Fracture Scaling

The paper reports on the discussions at the ONR Workshop on Fracture Scaling, held at University of Maryland in June 1999, under the chairmanship of Z.P. Baant and Y.D.S. Rajapakse. The workshop dealt with size effects in structural failure and scale bridging in mechanics of materials. The lectures at the Workshop were published in Volume 95 of this Journal. The objective of this paper is to present records and interpretations of the extensive discussions prepared by invited specialists. The records show which are the areas of disagreement among leading researchers and which are those where consensus has been reached.     

制造过程的质量管理探讨（续）

生产过程控制是对“５ＭＩＥ”质量因素的探讨,其控制活动体现在每一个生产工序中。根据ＩＳＯ９００４标准,从生产过程控制的角度,探讨了制造过程的质量管理问题,并重点讨论了关健和特殊工序的控制。     

制造过程的质量管理探讨

生产过程控制是对“５ＭＥ”质量因素的控制,其控制活动体现在每一个生产工序中。     

基于符号学的产品设计研究

主要运用符号学原理来研究产品设计,把各种设计元素看作符号,研究产品符号的价值构成,产品设计的传达过程和编码规则,帮助设计者树立正确的设计价值观,从而更好地处理产品设计中各种设计元素的关系,指导设计活动的顺利进行.     

基于文献反思参与式设计

目的 分析和反思有关参与式设计(PD)理论形成与实践的文献,并解决三个问题,强调“参与”设计的项目中为什么使用已经淡化了“参与”概念的PD;在商业环境中进行PD实践的前提;PD的核心理念是否应当按照某些指标排序。方法 筛选Web of Science数据库中收录的PD相关研究文献,用自然断裂点分级法划分出PD研究的四个阶段,通过CiteSpace 工具筛选各发展阶段中的重要文献,定性分析各阶段的文献。结果 梳理了PD的发展过程和核心理念,得出了PD的本质,分析了PD实践与PD理论间的隔阂,并探讨了PD未来的研究方向。结论 PD本质是文化、政治思想在设计活动中的表达;设计项目中使用PD可能是为了程序正义;“有用”是商业环境中进行PD实践的前提;对PD核心理念的排序是合理且有用的。