采用MEMS传感器感知的虚拟现实射击识别设备与系统

射击影院是虚拟现实影院最流行的一种形式,其核心组件之一是射击识别系统.为了解决现有虚拟现实影院射击识别系统成本高、交互范围受限等问题,设计了一种射击游戏枪,并提出一个将虚实枪融合的交互射击系统.首先采用3D打印技术设计制作基于微机电系统(MEMS)传感器的交互枪,通过MEMS传感器获取枪身的姿态,结合Kinect获取的枪身空间位置、建立的虚实空间坐标系和转换映射关系确定用户的射击位置,以及射击方向;然后利用Kinect获取的用户视点位置将虚拟场景进行基于视点的渲染,使用户看到虚拟枪图像与实体枪重叠,从而产生手握虚拟枪的错觉.结合文中设计的后坐力模拟装置,在游戏过程中根据虚拟枪的不同枪型调整实体枪的后坐力力度、射速以及屏幕准星抖动范围.配合场景特效及音效,让用户将注意力集中在游戏内容和虚拟枪上,体验身临其境的射击效果.实验和用户生理电数据采集分析表明,与已有系统相比,文中系统更容易被用户接受,用户体验更佳.     

X3D虚拟现实游戏动画设计

游戏设计是虚拟现实技术的一个子集。X3D虚拟现实游戏动画设计是利用X3D虚拟现实技术开发设计三维立体游戏动画动态交互场景,使游戏者在虚拟空间感谢游戏魅力。利用虚拟现实语言X3D中各种几何节点、时间传感器节点、触摸传感器节点以及动态感知节点等对游戏三维立体场景进行开发与设计。在虚拟现实游戏场景环境中,体验身临其境的游戏真实感受。     

X3D虚拟现实游戏动画设计

游戏设计是虚拟现实技术的一个子集。X3D虚拟现实游戏动画设计是利用X3D虚拟现实技术开发设计三维立体游戏动画动态交互场景,使游戏者在虚拟空间感谢游戏魅力。利用虚拟现实语言X3D中各种几何节点、时间传感器节点、触摸传感器节点以及动态感知节点等对游戏三维立体场景进行开发与设计。在虚拟现实游戏场景环境中,体验身临其境的游戏真实感受。     

面向智慧家庭的虚拟体验系统的研究与开发

针对传统室内设计在用户体验方面缺少沉浸感、交互性等问题,提出了一种基于虚拟现实技术的家居互动设计虚拟体验系统的实现方法,本方法围绕虚拟现实的基本特征,使用三维软件制作虚拟场景,使用Unity游戏引擎和基于物理渲染技术提高虚拟场景的逼真度,使用虚拟现实设备HTCVive为用户提供交互体验操作。通过虚拟体验系统的开发,提出了一种新的室内家居设计体验方法。     

基于Unity3D的VR求生游戏的研究与实现

虚拟现实技术作为一种新型媒介,通过与游戏特殊的结合方式,给用户带来更强烈的交互沉浸感、更多维化的交互方式、更精准化的感知,实现了用户游戏体验感质的飞跃。在休闲竞技游戏类型中,射击游戏作为一个百玩不腻的游戏类型,虚拟现实技术借助计算机图形学使其拥有更多功能。该游戏基于Unity3D技术,是一款面向年轻群体,包含出生场景、战斗场景两类场景的求生类积分游戏。     

基于Kinect的拳击虚拟训练系统

沙袋击打训练是拳击训练的有效手段,应用体感交互技术和虚拟现实,设计并实现了虚拟的沙袋击打仿真系统。该系统主要包含虚拟场景搭建、体感交互和训练信息系统。拳击场景建立了拳台、沙袋、拳击手套和背景模型,并通过Direct 3D接口加载到虚拟系统中。交互系统通过Kinect体感传感器追踪并获取训练者骨骼关节点坐标,从中提取肘、腕关节建立空间向量并计算击打速度和击打力,控制虚拟拳头击打虚拟沙袋,通过体感交互的方式虚拟真实训练过程,并在信息系统中记录训练信息。实验和测试表明,此系统能够实现模拟训练的功能,为拳击游戏与教学提供了新的手段。     

基于Arduino的虚拟现实交互系统实验案例设计

综合运用嵌入式、三维建模、虚拟现实等技术,提出一个软硬件结合的虚拟现实交互系统典型案例,实现虚拟场景与现实环境的实时交互控制。通过3DMAX和Unity3D软件设计虚拟现实交互场景,采用Arduino核心板搭建场景的控制模块,运用光敏电阻和湿度传感器实时获取环境信息并注入虚拟场景中,实现虚拟现实交互系统。     

基于VR技术的三维射击游戏开发研究

目前三维游戏中利用了虚拟场景,以便捷的人机交互,为游戏者提供最佳的游戏体验.三维游戏的衍生在很大程度上推动了虚拟现实(VR)技术的更新优化,其涵盖了虚拟现实所有技术.本文基于VR技术设计开发三维射击游戏.首先分析游戏开发需求,其次设计三维VR系统结构与游戏开发流程,再次详细规划三维射击游戏功能模块,最后进行游戏人物、场...     

基于Kinect的民族弓弦乐器虚拟演奏系统

利用Kinect相机结合增强现实技术和手势识别方法设计并实现了一个弓弦乐器虚拟演奏系统——以二胡为例.将Kinect获取的现实场景和虚拟乐器融合在一起绘制成增强现实场景.通过Kinect得到的深度数据和贝叶斯肤色模型将用户的左手分割出来,并再次绘制在增强图像上形成新的图像,从而解决虚拟演奏场景中的虚实遮挡问题.利用基于反向动力学和马尔可夫模型的三维虚拟手势拟合方法,对演奏过程中的左手手势进行识别,并结合右手的运动状态完成乐器的虚拟演奏.     

沉浸式环境中多场景视觉提示信息可视化方法综述

沉浸式环境是通过虚拟现实（virtual reality,VR）等技术为用户呈现趋近于真实的环境体验。虚拟现实是通过计算机生成现实世界的模拟环境,可以为用户提供丰富的沉浸感、交互性和想象力体验。用户在虚拟现实场景中,通过视觉可以快速熟悉环境,获取场景内外的信息,还可以通过视觉完成与场景的交互,增强用户的感知。增强现实（augmented reality,AR）会将虚拟信息放置在真实场景中,用户可以与真实场景中的虚拟信息进行交互。为了充分了解视觉提示信息在虚拟现实等不同沉浸式场景中的研究,探究视觉信息提示方法的本源,本文按照信息提示位置的不同、功能和应用的不同进行区分,首先综述近年来在普通二维场景中的方法,通过技术对比和改进深入讨论了在三维虚拟现实或增强现实环境下对视觉提示信息可视化方法的研究。分析在虚拟现实或增强现实环境下与普通二维场景中显示的异同,同时展开视觉提示信息在多场景下对用户注意力等使用功能方面的研究介绍,以及全景视频观看等实际场景中的应用研究说明。本文通过对二维和三维场景视野外、场景中标签布局和注意力引导,以及全景视频观看等实际应用中的讨论,可以更详细地展示视觉提示信息在沉...     

基于Kinect的虚拟展馆游览系统的设计与实现

针对现有三维虚拟展览馆游览系统交互方式用户体验不理想的现状,提出一种基于Kinect的虚拟展馆游览系统。该系统重点研究了利用Kinect骨骼追踪技术实现对体验者身体动作的解析和利用四元数插值对骨骼动画的控制。在功能上,实现了站在Kinect前的体验者通过不同的姿势,对虚拟展馆三维场景中虚拟人物的动作、姿态、位置、朝向的控制。实验结果表明,体验者能够通过体感交互技术较好地实现对虚拟人物姿态的控制并方便地进行虚拟场景游览。     

虚实融合监控场景中的漫游路径规划方法

为了寻找不同视频之间的转换道路,提升观察者的方向感,提出一种虚实融合场景中的自动路径规划方法,首先提出一种视点评价方法,考虑在视频投影中的图像畸变带来的图像质量问题;然后设计了场景的视点采样方法和道路图,并基于视点评价结果为场景道路图的边定义权重;在确定视频的访问顺序之后,计算生成权重代价最小视点路径.在4个视频监控系统中验证了文中提出的视点评价方法和路径生成方法的有效性,证明其能够提升用户的虚拟观测体验.     

基于触觉交互界面的虚拟现实警务训练系统

虚拟现实凭借着其高沉浸感的体验,在警务仿真培训中有着广泛应用,由于商用虚拟现实系统多关注视觉反馈,难以使用标准的手控器为警务培训提供逼真的触觉交互体验。触觉交互界面基于多功能的离散单点触控交互系统,可实现虚拟现实中的道具操作直接交互,针对虚拟训练中的警务场景,该系统能够识别用户所选道具,并响应用户的交互动作,以提高虚拟现实系统的交互真实性。该系统使用HTC Vive 追踪器对用户进行运动捕捉,以生成人体骨架驱动虚拟代理。同时,使用单片机获取并处理用户的道具选择信息及用户与道具的交互信息,再通过蓝牙通信传输至上位机。硬件设计采用 STM32F103 系列中的 C8T6 最小系统板,相关功能通过软件 Keil5 编程实现。实验验证了系统的正确性和可行性,能够提供多样的物理触觉代理,增强了虚拟环境中的交互体验。该系统为虚拟现实交互技术提供了新的思路和方向,具有很好的应用前景。     

沉浸式虚拟现实展馆场景跳转功能的实现

基于HTC VIVE Cosmos设备的沉浸式虚拟现实展馆场景跳转功能分为体验者在同一个虚拟三维场景中不同站立点的位置之间跳转和体验者在不同虚拟三维场景之间切换跳转两种方式。前者主要依靠虚拟现实（VR）手柄射线与地面交互后的瞬移功能实现；后者主要依靠VR手柄射线与按钮交互后执行场景切换代码实现。详细阐述了这两种场景跳转功能的基础操作方法和制作方法。     

虚拟现实大空间下多虚拟目标被动触觉交互方法

针对虚拟现实（VR）大空间下为重定向行走的用户提供被动触觉时存在的虚实交互目标无法一一对应的问题,提出了一种用两个物理代理作为触觉代理为多个虚拟目标提供触觉反馈的方法,以在基于人工势场（APF）的重定向行走过程中,交替地满足用户被动触觉的需求。针对重定向行走算法本身以及标定不精确等原因造成的虚实不对齐的问题,对虚拟目标的位置及朝向进行设计并且在交互阶段引入触觉重定向。仿真实验表明对虚拟目标位置和朝向的设计可以大幅降低对齐误差;而用户实验结果证明触觉重定向的引入进一步提升了交互准确性,且能为用户带来更丰富、更具沉浸感的体验。     

基于虚拟现实技术的油田仿真培训系统的设计

油田作业培训的安全问题一直备受关注,为了保证油田作业培训的安全性,将虚拟现实技术应用于油田仿真培训工作,建立油田仿真培训系统.该系统基于虚拟现实技术,设计了油田仿真培训系统的总体结构,提出了演示、操作演练和考评三种培训模式,阐述了交互式菜单和对三维实体的交互式操作两种人机交互方式,引入了虚拟人和虚拟手的模型及控制技术.该系统虚拟场景逼真,培训功能齐全,用户可以进行多视点、多场景的浏览,让用户有身临其境的感觉,目前已经应用到实际培训中,效果良好.     

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.     

基于Web的实时虚拟仿真系统研究与实现

根据真实场景设计数据库,并将场景信息的变化实时地更新到数据库中.将虚拟现实技术和计算机仿真相结合,基于该数据库建立基于W eb的实时虚拟仿真系统.实时生成场景过程中,根据真实物体在数据库中的位置信息对场景中的虚拟物体进行定位.此外,采用了VRML与JAVA通信的技术为虚拟场景提供交互功能,使用户可以通过网络查询到场景的实时信息.     

基于Quest3D的虚拟中药药材展示系统研究与实现

随着计算机软硬件和虚拟现实技术的发展,运用虚拟现实技术辅助规划设计和展示已成为该领域的研究热点.本文介绍了一种基于虚拟现实软件实现的虚拟药材展示系统的设计方法,即利用三维建模软件3ds max进行三维实体及场景建模,采用虚拟交互平台Quest3D为场景驱动.本文以应用该方案实现的虚拟药材展示系统为例,重点介绍了系统架构和实现的技术流程,并对实现过程中的场景建模技术、交互设计中的图形化设计方法以及增强场景真实感方法做了深入的阐述.     

虚拟现实三维场景建模与人机交互应用技术研究

虚拟现实(VR)技术通过虚拟的现实场景摆脱对物理场景的依赖性,并通过交互设计达到身临其境的浸入式体验效果。文章以虚拟现实场景交互应用为对象,研究分析当前虚拟现实场景建模和交互应用关键技术研究现状和问题;以服务设计需求出发,提出了虚拟现实应用设计领域的可能发展方向。