三维虚拟场景在车辆导航系统中的应用

城市道路交通网络的日益复杂,使得现有的二维电子地图无法直观的反映道路之间的交错关系,基于二维电子地图的车辆导航系统在复杂的道路交叉口的路径引导也显得无能为力.提出建立复杂道路口的三维虚拟场景和实现场景的指定路径漫游,并以立交桥为例在VC十 6.0中实现二维电子地图与三维虚拟场景的互响应,充分结合二维电子地图在车辆导航过程中的整体性、宏观性与局部三维虚拟场景的直观易懂性等优点,提高现有的车辆导航系统的路径引导效率.     

平面电子地图和三维虚拟场景的通信

目前,平面电子地图与三维虚拟场景通信方面的研究是个热点。文章先探讨了两者的结合的必要性,然后对平面电子地图与三维虚拟场景通信进行深入的研究。着重分析了通信的基本原理和表现形式。提供实现通信的思路有:栅格地图和三维虚拟场景的结合;二维矢量地图和三维虚拟场景的结合。结合事例和方案,对二维矢量地图和三维虚拟场景的结合的思路进行了研究。介绍了平面电子地图与三维虚拟场景通信实现的流程和具体实现的方法。     

基于VRML-Java的网络虚拟现实的实现

受到网络速度的限制,传统的网页只能显示文本和图片等二维信息,而网络虚拟现实技术把交互的、逼真的虚拟三维场景引入网络.虚拟现实建模语言（VRML）是一种在互联网上构筑三维虚拟场景的语言标准,通过VRML脚本节点及Java小应用程序实现了用户与虚拟场景更好的交互,并通过Java数据库连接（JDBC）,系统实现了三维场景与二维信息的集成.     

平面电子地图和三维虚拟场景的通信

目前。平面电子地图与三维虚拟场景通信方面的研究是个热点。文章先探计了两者的结合的必要性。然后对平面电子地图与三维虚拟场景通信进行深入的研究。着重分析了通信的基本原理和表现形式。提供实现通信的思路有：栅格地图和三维虚拟场景的结合：二堆矢量地图和三堆虚拟场景的结合。结合事例和方案，对二维矢量地图和三维虚拟场景的结合的思路进行了研究。介绍了平面电子地图与三维虚拟场景通信实现的流程和具体实现的方法。     

基于WTK的虚拟现实组态软件研究与开发

针对传统组态软件二维工艺运行界面的不足,提出了基于虚拟现实技术的三维组态软件开发,利用3DMAX建模软件及其二次开发技术开发工业现场三维虚拟场景的组态平台.通过该平台完成三维虚拟场景文件的配置输出。介绍了虚拟现实软件开发包WTK,并利用WTK和MFC编程开发三维场景运行平台,实现了虚拟场景的四种交互方式,对场景中虚拟对象的材质纹理属性及其表现方法进行了研究,利用力控DBcom控件实现三维运行场景与力控实时数据库的数据交互,给出了系统运行的简单示例,对基于虚拟现实组态软件的研究及意义进行了展望。     

用VRML和Java实现虚拟小区的交互漫游

为了实现虚拟小区的交互漫游,在系统实现过程中采用了几种方式的交互技术,文中对这些交互技术进行了讨论和实现。阐述了在虚拟小区中交互漫游的两种方式,即由用户交互控制视点和由计算机自动控制视点的方式,并对这两种交互漫游方式给出了VRML编码的具体实现;最后采用外部编程接口（EAI）实现了用户界面中的二维平面图和三维场景图的交互。     

用VRML和Java实现虚拟小区的交互漫游

为了实现虚拟小区的交互漫游,在系统实现过程中采用了几种方式的交互技术,文中对这些交互技术进行了讨论和实现.阐述了在虚拟小区中交互漫游的两种方式,即由用户交互控制视点和由计算机自动控制视点的方式,并对这两种交互漫游方式给出了VRML编码的具体实现;最后采用外部编程接口(EAI)实现了用户界面中的二维平面图和三维场景图的交互.     

VC++编程实现二维电子地图与三维虚拟场景的联动

使用动态数据交换(DDE)解决三维场景和二维GIS的通信问题,给出了实现进程通信的相关函数,通过实例说明三维场景空间数据和二维电子地图属性数据的双向查询的DDE通信机制的实现方法.     

船舶集控室虚拟仿真系统的设计与实现

在分析现有虚拟现实技术与船舶集控室的基础上,采用3D-MAX 与XNA 分别实现了三维模型的建立与虚拟场景的漫游和交互,应用C#语言编写了集控室的二维模 拟软件,通过UDP 协议实现了三维虚拟场景与二维模拟软件之间的通讯。根据光照效果的 数学模型,采用高级着色语言(HLSL)开发了一种基于GPU 的着色器,降低了GPU 与CPU 之间的传输负荷,增强了虚拟场景真实感。     

虚拟拉伸实验的设计和实现

利用虚拟现实技术开发了虚拟拉伸实验,阐述了该虚拟实验的功能特点、结构模式以及设计原理,分析了其实现流程及方法,包括三维场景建模、虚拟场景动态生成以及交互式虚拟场景的开发。提出了利用可视化编程语言VB开发一个实现复杂交互动作功能的平台,该平台提供了友好界面,使用户能够直观地组成虚拟三维实验场景,利用键盘或鼠标来控制三维试验机在虚拟场景中运动,并根据用户的指令实现从静态界面对虚拟场景的调用及虚拟场景中试验仪器、工具及其事件的交互,从而控制虚拟模型的动作进行实验。     

基于MapXtreme的虚拟漫游2D导航地图建立方法研究

有效的生成三维虚拟场景的2D导航地图,是解决虚拟漫游迷失感、完善虚拟漫游的一个重要问题。基于MapXtreme-Java电子地图开发平台,提出一种虚拟漫游2D导航电子地图的建立方法。通过透视投影法获取场景的平面图,利用MapXtreme for Java在平面图上进行地理数据的添加和扩充,建立平面区域和三维场景坐标的映射关系,支持三维场景与2D地图的互响应。该方法能方便操作人员快速、简洁的建立导航图,指导操作者完成漫游任务,提高了漫游系统的人机交互能力。     

与二维电子地图互响应的虚拟三维场景生成

该文详细介绍了与二维电子地图互响应的虚拟三维场景中地形、地物的生成及场景组织等关键技术的解决方案。地形的生成是采用少量的可描述地形总体形状的DEM数据构建地形的总体框架,并应用分形技术来生成地形细部的方法。对与视点相近的树木用L系统分形生成,并将生成的描述树木的数据保存起来,以便在实时刷新时调用;与视点较远的树木用贴图的方法来表现。介绍了采用模块化与纹理贴图技术来简化桥梁生成的具体实现技术,从而减少桥梁描述的数据量。对实现互响应功能时需解决的视点位置确定问题给出了具体的解决方法。这些生成方法有效地减少了三维场景实时生成的延迟性,并保证了实时互响应的实现。     

数字图像合成技术在灭火救援模拟训练中的应用

灭火救援虚拟场景的构建与显示是计算机模拟训练系统的核心部分.数字图像合成技术在电影、电视等领域有广泛的应用.主要研究如何应用数字图像合成技术构建虚拟灾害场景.包括场景元素的创建、场景元素与背景的合成、循环的实现以及灾害场景模型结构设计与实现等,并应用Direct3D和XML技术予以实现.分析表明:应用数字图像合成技术可以构建基于实景照片和视频的灭火救援虚拟场景,而且制作简单,效果良好.     

基于动捕数据驱动的三维民族舞蹈展示方法

三维模型动画在数字化设计和应用中具有重要意义,受到越来越多研究者关注;但如何通过三维数字化原真再现民族舞蹈表演是极具挑战的问题.本论文通过动捕技术采集舞蹈动作实现舞蹈数字化展示.具体方法是:首先利用动捕设备捕获人体动作数据,然后在Maya中进行人物建模、骨骼绑定、蒙皮和权重调节,再通过MotionBuilder将3D模型与动捕数据结合,最终完成了现实舞蹈动作的虚拟人展演.论文构建了一个面向民族舞蹈展演的虚拟场景,并以13个民族的舞蹈为数字化内容,推广动捕驱动的舞蹈展演方法的应用.     

三维虚拟地形仿真技术辅助无人机起降和飞控

大型固定翼无人机在起飞降落阶段,需要由人工进行遥控飞行。传统的由"二维地图+虚拟仪表+机载摄像机"组成的飞控系统,普遍存在数据反馈不够直观,操控体验差等问题。通过采用三维虚拟地形仿真技术,建立了精确的机场周边及任务区域三维虚拟地形,并且将现实中的无人机飞行数据实时同步到虚拟场景中的虚拟无人机上。为无人机操控员提供了一种更加直观、方便的操控视角。在因为天候不佳或其它原因失去机载摄像机画面时,可以大幅降低操控失误的风险。此功能以辅助设备的形式接入现有飞控系统,无需对现有系统进行改造。独立性强,部署方便。     

基于虚拟现实的三维园林景观设计仿真系统

现有的园林景观专业CAD软件对三维模型及虚拟仿真效果表达有限,只能进行二维施工图绘制.为解决动态景观特性,研发了虚拟现实技术的三维园林景观设计仿真系统,采用面向对象的参数化三维实体建模手段,实现了三维实体建模、设计场景的三维实时虚拟呈现、渲染图及动画制作、施工图绘制等功能,并探索了系统计算原理、实现方法及OpenGL扩展功能等相关技术.然后简要介绍了系统整体功能,详细论述了专业模块中的仿真过程.最后以工程实例验证了系统的有效性.     

视频图像在三维模型中的渲染

视频监控是大型安防工作中最重要的一个环节,传统的视频监控系统展示给用户的只是独立的二维平面图像,图像脱离环境,整体性不足,为了解决该问题,提出了将视频图像渲染显示于三维模型的思路.研究了纹理映射技术并结合视频图像渲染的特殊性分析研究了Z缓冲算法、Shadow map算法,根据实际应用提出Extend Shadow map算法以实现将视频图像与三维场景无缝贴合.实验结果表明,视频图像渲染显示于三维模型中所体现的优越性.     

三维场景仿真过程中底层算法的优化研究

三维场景是所有三维仿真的基础,为三维形体提供一个活动场所或背景空间,在模拟、虚拟现实、游戏等众多领域中有着广泛应用。目前大量的研究侧重于不同地形生成理论与算法的优化研究,在底层算法方面侧偏爱于列表算法实现。结合三维场景生成实践,在运用常见地形算法基础上,立足OpenGL本身算法的优化,提出运用顶点数组算法来优化三维场景的快速生成,与列表算法比较,进一步简化了算法实现,提高了算法效率。     

X3D虚拟场景与Java交互研究

介绍了X3D规范之一的场景访问接口（Scene Access Interface,SAI）的概念及其提供的功能服务,并介绍了X3D虚拟场景通过SAI和Java交互的两种方法的原理和实现过程：通过Script节点的方法和直接与外部程序交互的方法,并举例说明了两种交互方式。应用表明,虚拟场景通过SAI和Java的交互是一种行之有效的交互方法。通过X3D和Java的结合,开发人员能够获得Java功能强大的逻辑控制和网络通信能力以增强虚拟场景的交互性,构建功能更加强大的网络虚拟现实系统应用。     

高逼真度三维地理信息系统的研究

在三维地理信息系统(Geography Information System，GIS)中，高效、逼真地模拟现实场景是研究的重要内容之一。因此如何获得精确的场景数据和逼真的场景显示是研究的关键问题。该文对三维地理信息系统中模型的数据采集和构建方法进行了研究，采用OPENGL三维图形技术和基于四叉树的区域分层显示技术，实现了一个可针对具体模型操作和查询分析的高逼真度三维地理信息系统。并在系统中完成了虚拟校园一角的设计。实践证明，该系统所采用的方法和技术能够精确高效的虚拟真实场景，满足虚拟校园或虚拟小区规划的要求。