虚拟手模型及其抓取技术

在深入分析手的解剖结构和运动特点的基础上，采用层次结构建模方法，建立了虚拟手模型、然后针对已有的虚拟手抓取规则过于简化的特点，提出了一种新的虚拟手抓取规则．该规则能够使虚拟手正确地抓取虚拟环境中的物体．最后运用虚拟手模型和抓取规则实现了虚拟手对虚拟物体的抓取、移动和释放操作．     

虚拟座舱系统中的三维建模方法

本文针对虚拟座舱系统中虚拟模型的特点,分别对规则模型和非规则模型的建模算法进行了深入研究,实现了三维真实感模型的生成与简化。     

基于构件技术的虚拟电子测量仪器实现研究

首先提出了虚拟电子测量仪器构件的定义及其结构模型,给出了虚拟电子测量仪器构件的五种组合运算及运算规则,并对运算规则进行了详细的形式化定义,从而确立了虚拟电子测量仪器软件系统的代数表达式。     

虚拟装配自动文本标注研究及在动车组中的应用

三维自动标注可明显提高复杂产品虚拟装配及虚拟样机技术的实用性.针对复杂产品虚拟装配实时文本标注复杂和效率低问题,提出交互式快速文本标注布局算法.算法通过预定义标注位置,建立文本压盖避让规则、动态调整标注规则,实现了移动三维模型点标注和左右标注快速自动布局.实例结果表明,该方法显著提高了复杂产品三维模型的可读性,增强了仿...     

虚拟操作训练系统中的过程仿真模型研究

该文深入研究了虚拟操作训练系统的仿真对象，在此基础上得到了过程仿真模型的框架结构。开放式操作响应模型是虚拟操作训练系统过程仿真模型的重要组成部分，该文在分析开放式操作行为特点的基础上，建立了基于产生式规则的操作响应模型，并给出了具体的操作响应模型数据流程。     

操作响应模型在虚拟维修样机中的应用

测试测量设备虚拟维修样机操作状态繁多、操作规则复杂,不易建立样机操作响应过程的数学模型.为此,基于产生式规则构建样机操作响应模型,对操作响应过程进行功能模拟.设计操作响应模型的知识规则库,研究操作响应模型的控制策略,使用正向推理方式实现操作响应过程的正确推理.实例验证了该模型的正确性.     

无线传感器网络的一种人工势场模型及其定位算法

提出一种无线传感器网络节点的人工势场模型,将相邻节点间的关系虚拟成节点间的虚拟力和虚拟势场.并针对该模型提出一种迭代定位算法,该算法通过计算节点的位移、速度和加速度,给节点定位.理论分析和仿真结果表明,在规则网络中定位误差较小,最优情况下误差可以小于5%,在非规则网络中仍可达到较好的定位精度.     

虚拟超市认知康复训练系统开发关键技术研究

基于EON Studio开发一个适用于脑卒中恢复期患者的虚拟超市认知康复训练系统,用于训练患者的上肢运动功能。在3DMAX中建立虚拟超市场景模型和虚拟手模型;通过VC++6.0开发在EON SDK中使用的 Glove和Tracker节点,以实现数据手套、位置跟踪器与系统的集成;研究了虚拟手抓取虚拟商品时的碰撞检测技术;定义虚拟手的抓取规则。临床实验表明,该系统不仅训练了患者的手指跟手臂的运动功能,也训练了患者的认知能力。     

虚拟手抓持规则融合策略研究

群体虚拟手抓持规则是虚拟手和虚拟物体进行抓持操作的交互规则,用于判定虚拟手是否能够成功抓持物体。对基于几何的虚拟手抓持规则和基于物理的虚拟手抓持规则分别进行了研究,针对基于几何的虚拟手抓持规则规则简单、仿真效果较差,基于物理模型的虚拟手抓持规则计算复杂、难以实现实时仿真的问题:（1）改进基于几何的虚拟手抓持规则,通过接触点位置、法矢和抓持面法矢制定抓持规则,使其效果逼近力封闭虚拟手抓持规则;（2）利用力封闭计算中抓持接触点和法矢不变的特性,通过内力配比避免了抓持操作中的非线性规划求解,使抓持操作阶段实现实时仿真;（3）通过几何约束进行初始抓持判断-力封闭计算校正-内力配比力封闭计算的策略,实现了完整的抓持过程实时仿真。设计的交互实验说明该抓持规则能实现高沉浸感和实时性的抓持仿真,可以应用到虚拟训练、虚拟装配等仿真平台。     

虚拟环境下物体的手抓取

本文分析了手模型及其虚拟环境下物体的操作方法，提出了点接触平面法矢的手握持抓取方法。在此基础上运用虚拟手模型和抓取规则实现了在虚拟环境下对物体的抓取、移动和释放，实例说明能够使虚拟手正确地抓取虚拟环境中的物体。     

基于语义虚拟环境的虚拟人动画研究与实现*

现有虚拟环境建模（如VRML/X3D）主要集中在几何图形的描述,所显示的虚拟场景对于人是可理解的,但对于计算机是不可理解的,因而难以作有意义的自动处理。基于语义Web设计了一个语义虚拟环境（主要包括语义虚拟场景和语义虚拟人）,并设计了基于语义虚拟环境的虚拟人动画引擎。语义虚拟环境使得计算机能够理解和自动处理虚拟环境的语义信息,并且使得虚拟环境系统具有可重用性、可扩展性和可集成性。最后,在语义虚拟环境和虚拟人动画引擎的基础上开发了一个办公室场景中智能虚拟人行动推理的系统,取得了很好的效果。     

Measuring virtual wealth in virtual worlds

This article presents pioneering research on measuring virtual wealth in an open virtual world for diagnosing the health of virtual worlds. It proved the existence of an open virtual world by proving the existence of a free choice of virtual currencies for virtual goods between distinct virtual worlds. By discussing the features of open virtual world in a circled networked organization, the article devised a virtual wealth measuring scheme, called Gross Virtual Product (GVP), for any virtual world. Based on this scheme, it suggested an accountability matrix to account for a changing virtual world regarding its total virtual wealth, profitability, user participation and happiness. To demonstrate the suitability of GVP scheme and accountability matrix, the article has conducted a case study on SecondLife.com, which showed the appropriateness of the proposed scheme and matrix. The research made in this article is very important. The proposed measuring scheme and matrix help virtual world participants perceive the possible risks of the participated virtual worlds in advance to make better decisions on virtual business.     

虚拟计算平台远程可信认证技术研究

与传统的单机系统按照可信平台模块、可信BIOS、操作系统装载器、操作系统内核的信任链传递方式不同,虚拟化计算环境信任链按照可信平台模块、可信BIOS、虚拟机监控器和管理虚拟机、用户虚拟机装载器、用户虚拟机操作系统装载器、用户虚拟机操作系统内核的方式进行.文章对虚拟计算平台远程完整性验证的安全需求进行了分析.为防止恶意的虚拟机监控器篡改虚拟机的完整性证明,文章提出虚拟机平台和虚拟机管理器两级的深度认证.在对虚拟机认证过程中,远程挑战者需要通过虚拟机或者直接与虚拟平台建立联系来认证平台的虚拟机管理器层.为防止中间人攻击,文章提出将物理平台寄存器映射到各虚拟平台寄存器的方式解决虚拟机与物理平台的绑定问题.     

Virtual trackballs revisited

Rotation of three-dimensional objects by a two-dimensional mouse is a typical task in computer-aided design, operation simulations, and desktop virtual reality. The most commonly used rotation technique is a virtual trackball surrounding the object and operated by the mouse pointer. We review and provide a mathematical foundation for virtual trackballs. The first, but still popular, virtual trackball was described by Chen et al. (1998). We show that the virtual trackball by Chen et al. does not rotate the object along the intended great circular arc on the virtual trackball and we give a correction. Another popular virtual trackball is Shoemake's quaternion implementation (1992), which we show to be a special case of the virtual trackball by Chen et al.. Shoemake extends the scope of the virtual trackball to the full screen. Unfortunately, Shoemake's virtual trackball is inhomogeneous and discontinuous with consequences for usability. Finally, we review Bell's virtual trackball (1998) and discuss studies of the usability of virtual trackballs.     

虚拟现实技术在化学实验教学中的应用研究

虚拟实验应用日益广泛,而支持虚拟实验的相关技术成为了研究热点。分析了虚拟化学实验及其在未来虚拟现实技术上的发展趋势,综述了U-nity3D技术、增强现实技术和Kinect体感交互技术的理论基础以及在虚拟化学实验中的应用与发展,以虚拟技术融合的方法为导向,仿真化学实验的实时环境,使虚拟实验简单化、直观化。展望了虚实融合技术在虚拟实验领域的应用前景。虚实融合技术有利于推动虚拟化学实验朝智能化发展,是虚拟实验改革的一个新起点。     

微操作机器人系统拟实环境的建模与实现

建立微操作机器人的拟实环境结构, 应包括微操作环境的建模、微操作工具的建模及模型叠加三部分; 本文就微操作环境的建模与实现和微操作工具的建模与实现这两部分的关键技术: 图像传输、虚拟微操作器的生成、虚拟显微镜、虚拟成像过程及虚拟控制器给出了实现方案, 并在基于微机的硬件结构和VisualC ++及OpenGL组成的软件环境里, 得到了虚拟微操作环境和虚拟微操作工具的动态模型.     

Realization of reconfigurable virtual environments for virtual testing

1 Introduction The scalability of virtual environments (VEs) that allow users to change and modify their contents and context depending on application requirements has been a de facto feature of virtual reality technology. Engineering uses such as virtual testing and exper- imenting applications demand VEs to be highly or fully reconfigurable. In reality, however, satisfactory reconfiguration of a virtual environment is yet to be achieved, due to the high accuracy of spatial data in- put and…     

基于增强型虚拟机的软件保护技术

针对目前日益严峻的软件保护问题,对现有基于虚拟机的软件保护技术进行分析与研究,对虚拟机保护技术进行了改进,设计了一种增强型虚拟机软件保护技术。采用了虚拟花指令序列与虚拟指令模糊变换技术,并对虚拟机的虚拟指令系统做了改进,从而提高了虚拟机执行的复杂程度与迷惑程度,具有高强度的反逆向、防篡改、防破解的特点。实验分析表明,增强型虚拟机保护技术明显优于普通型虚拟机保护技术。     

基于数据构造的仿真技术及应用

介绍了基于数据构造虚拟原型开发技术的概念及两个关键技术，通过和现有虚拟原型开发技术比较，给出基于数据构造虚拟原型技术的优点。着重分析在计算机虚拟实验系统开发过程中，如何通过数据构造计算机虚拟器件，以及如何利用数据驱动机制通过虚拟器件的数据模型来实现器件的功能、属性，并最终实现整个虚拟实验。     

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。