基于交互特征的虚拟维修样机建模

给出了虚拟维修样机的定义，分析了它的组成，建立了与产品CAD系统相关联的虚拟维修样机系统结构。讨论了建立虚拟样机用于虚拟维修仿真的几个关键技术。为了满足仿真实时性要求，提出了面向维修任务的虚拟维修样机建模方法，进行样机的几何建模和人机交互建模。提出了基于交互特征的虚拟维修样机交互行为建模方法，并在Jack软件环境下开发了CAD几何数据处理与虚拟维修样机交互特征定义的功能模块。最后以一个变速齿轮箱为例，对系统进行了验证。     

基于虚拟维修的CAD-VR建模及优化技术研究

虚拟维修样机建模是开发虚拟维修训练系统的首要和关键性问题。本文分析了基于虚拟维修的CAD-VR模型的建模思路和建模要求,分别从几何建模、物理建模、模型转换、模型优化等方面探讨了某型导弹战车建模及模型优化关键技术,所建立的样机模型已成功在某型导弹战车虚拟维修训练系统中得到了应用。     

基于P-Agent的虚拟维修样机交互特性建模方法

为了有效提高虚拟维修仿真中的虚拟维修样机部件的实时和自然的交互方式,根据虚拟维修仿真需求和交互支持,提出了基于P-Agent的虚拟维修样机交互特性建模方法.给出了P-Agent的定义与交互模型的定义,围绕虚拟维修中交互的实时性和自然性两大要素展开研究,对通信过程中的交互方式进行了设计,针对通信原语无法支持自然交互存在的不足,对通信原语进行了扩充,使其能够支持P-Agent之间更高层次、更复杂、更多交互协作的交互.仿真过程表明,应用改进的建模方法可以实现良好自然的交互,能够满足实时的虚拟维修仿真交互,具有通用性.     

复杂电路虚拟维修的建模与仿真技术

分析了电路虚拟维修的特点,总结了电路虚拟维修系统中必不可少的3种模型:仿真模型、交互模型和三维模型,研究了3种模型的特点和建模方法.提出了一种层次化模型结构:功能层、应用层和显示层,并研究了各层之间的信息传递.引入多Agent系统理论建立电路虚拟维修系统中不同类型的智能Agent模型,研究了基于KQML的各Agent间通信的方式.最后根据模型的层次化结构建立了一个基于多Agent系统的电路虚拟维修训练系统.     

固体火箭发动机虚拟样机支撑平台建模体系研究

为满足虚拟样机支撑平台建模的复杂性需求,定义了一个三维的虚拟样机支撑平台建模体系。给出了从建模周期维、视图模型维、应用工具维分析虚拟样机支撑平台的建模策略,将支撑平台建模周期分为需求分析、原型设计、原型实施、分析优化4个阶段,重点从视图模型维对虚拟样机开发过程关键要素进行了分析,对过程、产品、组织、资源、约束5个视图进行了定义和建模,详细介绍了固体火箭发动机虚拟样机支撑平台应用工具集。     

沉浸式虚拟维修仿真系统及其实现

给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究．提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其所要求功能,而交互技术则主要集中在抓取和防穿越处理上．建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

基于Jack的虚拟维修样机交互行为建模方法研究

虚拟维修仿真是近年来出现的一种新的采用计算机动画、虚拟现实等技术,进行维修设计和维修训练等的方法,其基本思路是建立设备的虚拟样机,在虚拟环境中模拟特定的维修活动,如产品或部件的拆卸分解、更换、装配等;从运动行为建模、约束关系建模与拆装顺序描述3个方面详细讨论了虚拟样机交互行为建模的方法与过程,最后在Jack环境下设计了交互特征建模软件模块,利用数据库管理样机的交互特征;基于特征的交互行为模型能够满足虚拟维修仿真的需要,设计的软件模块能够较好地与仿真系统集成,对虚拟维修仿真实现具有重要意义.     

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

虚拟样机导弹系统的建模方法与模型确认

基于"十五"预研项目《武器装备虚拟样机仿真演示系统》的研究,提出了虚拟样机导弹系统的层次化、模块化的建模原则和方法;分析了建模与VV＆A的关系,采用建模与VV＆A同步进行的研究模式;将专家系统和决策理论应用于模型的确认,给出了模型确认的专家系统的设计原理和方法。为虚拟样机导弹的应用提供科学有效的决策依据。     

大规模虚拟民众群体行为仿真概念建模研究

针对现实社会中大规模社会民众群体所具有的复杂性特征,将复杂网络最新研究成果与基于Agent的成熟建模理念相结合,提出了一个虚拟战争空间中大规模社会群体行为建模的概念建模框架,该框架由三部分组成：Agent 、关系网络、智能环境（Agent Relation Environment,ARE）,给出了该框架所涉及的一系列概念的定义,对框架的内容和特点进行了较为详细的阐释和探讨。     

空间目标几何与行为一体化建模方法

空间目标的三维建模包括几何建模和行为建模技术,是构建虚拟空间环境的基础。物体的几何建模方法目前比较成熟,但行为建模技术相对滞后。为实现虚拟空间环境中航天器的在轨运行仿真,该文提出了基于对象层次结构的实体三维几何与行为一体化建模语言（GBML）。该语言在定义基本图元的基础上,使用树状组件结构将空间目标的几何与行为参数进行表达、管理和绘制,以实现空间目标的几何与行为一体化仿真。最后基于OpenGL基本函数库,实现了可重用的支持GBML语言的模型处理组件ModelReaderCom。通过试验结果表明,该方法是有效的、可行的,可以广泛应用于各种虚拟环境中。     

虚拟实体对象建模语言SCPL

本文给出一种新的虚拟实体对象建模语言ＳＣＰＬ。这种语言以基于控制论的行为模型ＳＣＰ为中心组织虚拟实体对象的建模,具有实现连连续和更复杂行为的能力,适用领域广。     

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。     

虚拟环境中大规模群体行为建模研究进展

虚拟环境中的大规模群体行为建模是虚拟现实技术的重要研究方向之一,它是提高虚拟环境沉浸感的重要支撑技术,在军方和民用领域具有重要的潜在应用价值。首先从社会学研究领域讨论了群体和群体行为的基本概念和相关理论,然后重点介绍了虚拟现实领域大规模群体行为建模的基本方法和国内外最新研究进展以及影视娱乐业中典型群体行为模型生成系统,最后在对相关研究成果分析的基础上指出了大规模群体行为建模存在的问题和今后重点关注的研究内容。     

AOP在虚拟行为建模中的应用研究

该文介绍了对面向方面的思想和编程方法以及目前虚拟现实中各种行为造型的方法,并研究了AOP(Aspect Oriented Programming)思想应用到行为造型中的方法,将行为视为虚拟现实实体对象的方面,动态添加到实体对象中。最后阐述了在X3D中实现基于AOP的行为造型的方法和关键技术。还阐述了基于AOP的行为造型方法的在实际项目中的应用情况,充分验证了该方法的实用性和有效性。     

AOP在虚拟行为建模中的应用研究

该文介绍了对面向方面的思想和编程方法以及目前虚拟现实中各种行为造型的方法,并研究了AOP（Aspect Oriented Pro—gramming）思想应用到行为造型中的方法,将行为视为虚拟现实实体对象的方面,动态添加到实体对象中。最后阐述了在X3D中实现基于AOP的行为造型的方法和关键技术。还阐述了基于AOP的行为造型方法的在实际项目中的应用情况,充分验证了该方法的实用性和有效性。     

足球比赛仿真中虚拟人的感知建模研究

感知建模是虚拟人足球比赛仿真行为建模的一个重要部分,直接影响着虚拟人的行为决策.根据虚拟球员的注意力聚焦规律、视觉生理特点,提出了一种基于注意力聚焦机制的虚拟球员的智能化感知模型,包括虚拟视觉、虚拟听觉和感知聚焦器.在几何视觉模型基础上建立了虚拟视觉模型,采用包围盒技术设计了视野感知器,障碍物感知器采用人工势场法计算出虚拟球员的避碰情况下的视觉方向;根据足球比赛中球员的行为特点,设计了感知聚焦器.实验结果表明该模型是可行的.     

一种可重用的视景邦员设计与实现

视景邦员是分布式交互仿真平台的重要组成之一,它采用计算机图形学技术、多媒体技术和虚拟现实技术给人以视觉和听觉上身临其境的感受。该文基于模块化的软件设计思想,设计并实现了一种可重用的视景邦员。该文对视景仿真中实体行为建模、多通道显示、RTI线程与视景实时渲染线程之间的数据同步等关键技术问题进行了分析,并给出相应的解决方案。最后,通过将该系统应用到武器虚拟采办的不同阶段,验证了该系统的通用性和可重用性。     

基于多体动力学理论的赛车游戏引擎的设计与实现

运动车辆的实时建模、动力学行为仿真是赛车虚拟环境中的重要组成部分。论文设计并实现了一实时赛车游戏引擎,在引擎车辆建模中提出了一种基于多体动力学理论实时逼真的赛车建模方法,对赛车的真实受力状况进行简化,模拟车辆的各种动力学行为和车辆运动的真实感绘制。并实现了引擎中的碰撞检测技术、音效处理技术、虚拟环境的实时绘制技术。增强用户漫游虚拟环境的沉浸感。