一种虚拟场景快速建模方法

针对VRML语言直接构建虚拟场景较为困难,提出了一种快速建模方法,通过配准场景平面图绘制图元并结合坐标系解决了数据源和场景组合问题,同时利用图元绘制、超薄长方体交互式纹理映射生成建筑实体,运用道路快速绘制方法生成道路,并利用地形趋势增长算法和三维地形交互式修改方法实现了,在缺乏真实地形数据的情况下对地形的快速逼真模拟,提高了建模速度,实验结果表明了方法的可行性,为快速构建虚拟场景提供了新的思路.     

虚拟现实中虚拟场景的建模与协同控制

虚拟现实技术中场景的建模和控制是人们关注的焦点,协同技术可以大大提高群体协同工作的效能;为探讨在虚拟现实中高效的对虚拟场景进行建模和控制,应用协同技术思想,设计了一个虚拟协同交互系统,并在其基础上通过利用VRML和Java技术实现了一个融合了协同机制的虚拟就业市场系统。     

一种虚拟场景的动态建模与实时仿真方法

针对虚拟现实技术中虚拟场景的生成及仿真问题,将场景中的实体位置状态及其基元间的连接关系统一用关节描述;通过建立场景连接图来描述场景结构模型,并采用关节驱动基元的方式来进行场景的更新操作,从而提出一种面向连接的关节驱动型虚拟场景的动态建模与实时仿真方法.在此基础上,开发通用的虚拟场景可视化软件平台,并通过测试验证提出的方法可以有效提高场景的建模与仿真处理效率.     

基于图像方法建模构建室外虚拟场景

室外虚拟场景漫游系统往往模型复杂，但需要交互的模型少。因此运用基于图像方法建模会大大降低模型的复杂度且具有更强的真实感。本文通过实例讨论了这种方法的在漫游系统具体应用。     

虚拟场景建模关键技术研究

虚拟场景建模技术是虚拟现实技术的基础和核心。目前虚拟场景建模技术主要有三种类型：基于三维几何图形绘制技术、基于图像的绘制技术和基于几何图形混合图像加速的绘制技术。基于图像的绘制技术是计算机图形学的一个研究热点。     

基于Matlab的机构运动仿真方法及其比较

在机构学研究中机构运动仿真非常重要。该文根据仿真活动生命周期,研究总结出三类机构运动仿真方法,深入分析了各类方法的特点。第一类方法基于模型解算,以提高模型求解效率为核心;第二类方法基于辅助建模。以提高建模效率为核心;第三类方法基于虚拟现实技术,属于虚拟仿真范畴,它以提高仿真结果理解效率(以可视化与交互性)为核心。三类方法的发展变化体现了仿真活动“以人为本”的指导思想,指出虚拟仿真是机构运动仿真的主要趋势。在MatLab平台上以曲柄摆杆机构为例详细探讨了三类方法的实现过程。该文对于如何有效利用仿真方法和选择仿真工具,从而提高机构设计效率与质量有积极促进作用。     

门式起重机虚拟仿真培训系统研究

介绍了虚拟仿真的门式起重机操作培训系统的组成及实现。重点介绍了虚拟仿真平台的建立和所采用的关键技术。虚拟仿真培训功能的设计与实现，不仅克服了传统的场地培训方式带来的缺点，而且提高了培训的逼真性。更重要的是可以为今后实现远程教学和开发为铁路货场服务的分布式虚拟现实应用系统打下基础。     

虚拟海战场景中的海浪实时建模与绘制技术研究

给出了一种在虚拟海战场景中的快速高效的海浪建模算法,该算法考虑了海浪的波级,引入了概率统计思想,并采用视点相关的海浪模型,该算法支持虚拟海战场景中的实时漫游,不依赖于特定平台的定帧速的动态显示以及图像质量和几何面片数量的折衷,应用证明算法很好地满足了虚拟海战场景的需要。     

基于Creator/Vega的虚拟场景设计与实现

阐述了基于Creator/Vega的虚拟场景仿真系统的设计过程.结合虚拟场景系统开发实例,从视景建模角度,详细分析了纹理贴图得几何尺寸和模型多边形数量,对系统运行性能的影响,并提出了利用纹理贴图、LOD和网格等建模技术提高系统运行性能的方法.在虚拟场景驱动中,实现了利用键盘、鼠标等一般输入输出设备,进行步行、鸟瞰等多种方式的漫游,增进了人机交互性能.为使系统支持立体显示,运用了Vega提供的立体显示技术.文中涉及的技术对其它虚拟场景仿真系统的开发具有重要参考价值.     

面向操作的装备虚拟训练系统机理建模方法

针对现有装备虚拟训练系统中,外观模型与机理模型紧密耦合所导致的模型开发效率低、不可重用的问题,分析了装备仿真模型结构,提出了一种外观模型与机理模型独立开发的设计思想.在此基础上,介绍了面向操作的装备虚拟训练的概念,并提出一种面向操作的机理建模方法.该建模方法基于图形化、层次化的建模形式,具备标准的语义、语法,可以完备地描述装备系统的动态工作过程.应用实例结果表明了该建模方法的可行性和实用性.     

基于3D虚拟现实技术的弹药检测虚拟训练系统设计

目前提出的弹药检测虚拟训练系统接收检测信号接收率较低,检测虚拟训练成功率较低。基于3D虚拟现实技术设计一种新的弹药检测虚拟训练系统,硬件由主控操作机、检测总线接口以及资源测试器组成,软件部分在3D虚拟现实技术下构建虚拟空间,在开放式软件结构构建的基础上进行检测指标划分,对用户界面的文件进行整改,按照弹药检测的指标数据提升整改的方向正确性,选用自检公式对检测的信息进行系统自检,依据检测到的问题的发生形式判断下一次问题发生的触发机制,由此避免下一次问题的产生,从而实现软件流程。实验结果表明,基于3D虚拟现实技术的弹药检测虚拟训练系统能有效提高信号接收率,增强虚拟训练接收成功率,具有较强的应用性。     

几何建模技术在虚拟校园漫游系统开发中的应用

虚拟漫游系统的开发是虚拟现实技术的一个重要应用.以华北电力大学保定二校区为虚拟仿真环境,使用3DSMAX建模工具对校园中的各种模型进行建模,使用多种基于几何建模的场景优化措施,并基于Google Earth卫星截图进行场景的精确布局设计.结合Virtools虚拟现实开发平台,设计了虚拟校园漫游系统的开发流程,并在微机平台上实现了一个场景复杂的校园实时漫游系统.该校园漫游系统不但为用户提供了友好的Web界面,而且设计并实现了基于导航图控制的人机交互机制,便于综合使用多种漫游方式快速漫游校园的场景.     

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.     

Hand Interface in Traditional Modeling and Animation Tasks

3-D task space in modeling and animation is usually reduced to the separate control dimensions supported by conventional interactive devices.This limitation maps only partial view of the problem to the device space at a time,and results in tedious and unnatural interface of control.This paper uses the DataGlove interface for modeling and animating scene behaviors.The modeling interface selects,scales,rotates,translates,copies and deletes the instances of the primitives.These basic modeling processes are directly performed in the task space,using hand shapes and motions.Hand shapes are recognized as discrete states that trigger the commands,and hand motion are mapped to the movement of a selected instance.The interactions through hand interface place the user as a participant in the process of behavior simulation.Both event triggering and role switching of hand are experimented in simulation.The event mode of hand triggers control signals or commands through a menu interface.The object mode of hand simulates itself as an object whose appearance or motion influences the motions of other objects in scene.The involvement of hand creates a diversity of dynamic situations for testing variable scene behaviors.Our experiments have shown the potential use of this interface directly in the 3-D modeling and animation task space.     

基于VRML的三维虚拟仿真场景的构建

建立以人为中心的和谐的人-机环境是开发仿真系统的关键之一,而虚拟现实技术是实现仿真和人-机交互的有利工具。为了使用户产生相当的融人感和身临其境的感觉,需要充分利用虚拟现实技术,建立三维虚拟仿真场景,拓宽人-机交流渠道。本文根据作者研究开发的基于虚拟现实建模语言VRML的三维虚拟仿真场景系统,详细阐述了利用VRML构建具有动态性和交互性的三维虚拟仿真场景的设计要点和关键技术。     

虚拟装配的3D空间动作路径方法研究

针对虚拟装配中的关键技术进行了讨论,提出了一种利用PlaneSensor节点实现造型的3D空间动作路径的规划方法,解决了基于VRML（Virtual Reality Modeling Language）虚拟装配的3D空间路径研发问题,对虚拟环境中装配路径进行了简化,减少了系统开发与集成的工作量。     

带电作业绝缘斗臂车虚拟仿真系统的设计与开发

将带电作业中的绝缘斗臂车操作训练与虚拟现实技术相结合,以Quest3D4.0和VC++ 6.0等软件为开发平台,在完成整体设计的基础上实现了绝缘斗臂车虚拟仿真系统。系统通过建立视景仿真和绝缘斗臂车模拟控制系统,受训者可在虚拟操作环境中真实体验在现实世界中的工况,有力地保障了仿真培训的效果,为电力系统的带电作业培训提供了一种新的思维方式。     

Android平台上肌电虚拟训练系统设计与实现

针对上肢腕关节功能训练,在将表面肌电信号（surface electromyography , sEMG）处理技术与虚拟现实技术结合的基础上,利用组件化和有限状态机的程序设计方法,在Android平台上设计并实现一种具有人机交互功能的便携式康复训练软件系统,实现sEM G的蓝牙实时传输、康复训练方法、用户信息管理等功能。通过平滑处理从下位机传来的sEM G驱动虚拟训练环境中目标物的运动,为患者提供一套在移动设备上的上肢康复训练可视化平台。在两位不同年龄段的健康人身上进行实验,实验结果表明了该系统的可行性与有效性。     

Motivational and cognitive benefits of training in immersive virtual reality based on multiple assessments

The main objective of this study was to examine the effectiveness of immersive virtual reality (VR) as a medium for delivering laboratory safety training. We specifically compare an immersive VR simulation, a desktop VR simulation, and a conventional safety manual. The sample included 105 first year undergraduate engineering students (56 females).  We include five types of learning outcomes including post‐test enjoyment ratings; pre‐ to post‐test changes in intrinsic motivation and self‐efficacy; a post‐test multiple choice retention test; and two behavioral transfer tests. Results indicated that the groups did not differ on the immediate retention test, suggesting that all three media were equivalent in conveying the basic knowledge. However, significant differences were observed favoring the immersive VR group compared to the text group on the two transfer tests involving the solving problems in a physical lab setting (d = 0.54, d = 0.57), as well as enjoyment (d = 1.44) and increases in intrinsic motivation (d = 0.69) and self‐efficacy (d = 0.60). The desktop VR group scored significantly higher than the text group on one transfer test (d = 0.63) but not the other (d= 0.11), as well as enjoyment (d =1.11) and intrinsic motivation (d =0.83).