虚拟维修技术的探讨

研究了虚拟维修技术的内涵,给出了虚拟维修技术的明确定义,并讨论了当前虚拟维修技术研究中的关键问题.基于虚拟维修仿真的特点,提出了可扩展的虚拟维修应用系统结构,总结了虚拟维修应用系统的搭建流程,为进一步推动虚拟维修技术的应用奠定了较好的基础.     

虚拟农业技术及其应用

计算机和信息技术对世界各地农业和农村发展发挥着重要的作用.虚拟农业技术将农业科学和信息技术、虚拟现实技术相结合,开辟了农业信息技术研究和应用的新途径.在给出了虚拟农业概念的基础上,分析了虚拟农业的组成、应用范围和发展方向.针对虚拟农业的一个典型应用--虚拟农作物,研究了虚拟农作物系统的结构,并采用植物三维重建法建立了虚拟农作物模型.     

基于Vega的阀门虚拟仿真技术研究

阀门的虚拟仿真是系统虚拟仿真的一部分.通过对如何利用Creator对阀门进行建模的实现方法的讨论,建立了阀门虚拟仿真所需的三维模型.阀门的数学模型是阀门动态虚拟仿真的核心部分.通过对阀门运动和流体性质的分析,建立了其数学仿真模型.在阀门的虚拟仿真技术研究的基础上,利用Visual C＋＋和Vega程序建立了其仿真模块.同时为了展现阀门的结构原理,对阀门的虚拟拆分技术也进行了研究.阀门虚拟仿真所讨论的技术同样适用于系统其它部件的虚拟仿真,它和管道系统的其它组成部件的虚拟仿真一起构成了整个系统的虚拟仿真.     

虚拟实验中虚拟建模技术分析

论述了虚拟实验与虚拟现实技术的基本概念与原理.重点讨论了虚拟建模的方法,主要介绍了虚拟实验中形状和纹理建模、动态建模、交互建模、动作行为建模的思想和方法.同时,建立了一个虚拟实验的虚拟模型.     

基于核心软件的虚拟样机技术

简要介绍了虚拟样机技术的基本概念,提出了虚拟样机技术必备的三个相关的技术领域:即CAD技术、计算机仿真技术与虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和最终目标--人机交互技术.阐述了虚拟样机的组成及所处环境.给出了虚拟样机的生产流程和虚拟样机技术的工程应用领域及虚拟样机的应用前景.     

虚拟制造环境中虚拟手的行为构造

为了实现虚拟制造环境中智能高效的虚拟手,改善目前主流的依赖对用户手抓握动作跟踪的状况,提出一种适用于虚拟制造环境的虚拟手自主行为构造方法.通过在虚拟手结构模型上增加感知环设计,构建虚拟手的感知能力;结合文中提出的虚拟手三阶段感知算法实现虚拟手的自适应行为机制,极大地减轻了操作者的认知和操作负载;通过构造虚拟手手势集和手势状态转换模型,实现了虚拟手在复杂零件表面的连续抓握操作.文中还重点研究了复杂零件表面虚拟手的连续抓握的行为机制和相关算法.实验结果表明,文中的虚拟手具有很好的几何真实感和行为真实感;提出的方法具有良好的可用性、可靠性和实时性.     

远程虚拟实验过程模型研究

目前远程虚拟实验开发远远不能满足远程教育的需求,其中重要的原因之一就是远程虚拟实验设计时缺乏统一的系统模型.首先给出了虚拟实验的形式化定义;其次利用面向对象方法,应用UML建模语言为远程虚拟实验过程建立了完整的模型,包括其用例图模型、静态模型,以及用活动图和系列图表示的动态特性.通过这些抽象模型,明确了虚拟实验对象、虚拟实验操作,以及协作、过程迁移等概念之间的关系.虚拟实验过程模型的建立,为远程虚拟实验的高效和定制化开发提供了基础.     

基于osgAL的三维虚拟声音的设计与实现

三维虚拟声音可以提高虚拟环境的逼真度和沉浸感,建立良好的人机接口.本文采用开源软件工具包Open SceneGraph Audio Library(osgAL)实现三维虚拟声音.本文对osgAL中的五个类如何配置进行了详细分析与说明,对三维虚拟声音的衰减、阻隔、多普勒效应进行了探讨,设计和实现了三维虚拟校园的声音仿真.实验表明,各种三维虚拟声音效果能与三维虚拟校园场景很好地融合在一起.     

虚拟培训中的虚实联动技术

针对传统培训方式的不足,提出了虚实联动的培训方式.通过构建虚拟设备,硬件可编程逻辑控制器(PLC)、PC、虚拟设备三者之间的通信,实现虚拟设备和实体设备之间的联系,并且通过现场控制系统采集实体设备运行数据,将实体设备运行和故障等信息在虚拟设备中实时表现出来,拓展了虚拟培训的新思路.以喷印机虚拟联动系统为例论述了虚拟联动技术的必要性和可行性.     

物流教学仿真实验室的实现

针对物流教学的特点,将虚拟仿真技术应用于其中.提出了实验室的系统架构设计,并对物流仓储实训的虚拟实现进行了阐述.虚拟仿真技术引入物流教学是对传统物流教学方法的革新.实践经验表明,虚拟仿真是解决物流教学难题的一种有效途径.     

一种数据手套交互控制模块的设计与应用

在三维虚拟环境下进行虚拟制造(VM),是当今制造业发展的趋势.数据手套是实现虚拟现实技术的交互设备之一,数据手套的应用对于虚拟制造非常重要.研究数据手套的功能和原理,设计了一种面向虚拟制造的数据手套交互控制模块.通过虚拟手的建模以及数据手套实时采集数据,来实现虚拟手与人手的手势映射,并结合层次包围盒算法实现虚拟手与虚拟场景的碰撞检测.研究结果显示,在模块下人手到虚拟手的动作映射和虚拟手对虚拟物体的碰撞检测能基本满足虚拟制造系统的理论要求,具有一定的实用性.     

虚拟样机技术及其在轻武器研制中的应用

给出了虚拟样机技术一个建议性的定义并论述了虚拟样机、虚拟现实及虚拟制造之间的区别.在新型单兵自卫武器的研制中引入虚拟样机技术.仿真评估结果表明：所建立的虚拟样机具有模拟物理样机的能力.这种虚拟样机应用的新方法在轻武器的研制中具有十分重要的意义.     

基于Virtools的虚拟实验室设计与实现

本文介绍了虚拟实验的特点及Virtools虚拟软件开发平台,提出基于Virtools平台开发虚拟实验室的基本思路,并将其应用于油液分析虚拟实验室的设计与实现.利用基于可视化场景的编程思想和丰富的"互动行为模块",有效提高了虚拟实验软件开发效率,增强了虚拟软件的实验仿真功能.     

虚拟手操作技术研究及实现

人机交互是虚拟现实的关键技术之一,而虚拟手操作技术是人机交互技术的重要组成部分,是虚拟现实和运动学相结合的产物.在虚拟手操作技术中如何实现实时、准确的抓取一直是人们所关注的问题.首先研究了虚拟手在虚拟场景中的碰撞检测理论,并在此基础上制定了虚拟手对虚拟物体的稳定抓取规则,然后以Open Inventor为软件平台,采用数据手套和位置跟踪器作为主要的输入设备,实现了虚拟手对虚拟物体的抓取、移动、释放等一系列虚拟操作,实例证明了该技术具有很强的实用性.     

基于VRML虚拟实验室的探究

虚拟实验室为实验教学提供了新的形式,VRML语言(虚拟现实造型语言)为虚拟实验室的建设提供了经济有效的手段.虚拟实验室具有教育导向性、强交互性、知识整合性等功能,虚拟实验技术作为新的教学媒体,它的出现无疑将对现代教学,特别是远程教学产生深远的影响.本文讨论了基于VRML的虚拟实验室的实现方法,实验方法中应考虑的问题,以及构建虚拟实验室中的不足之处.我院信息工程系也在着手创建计算机教学的虚拟实验室,并逐步应用到全院各系的相关教学中.     

基于Web的虚拟物流实验室设计与实现

通过对虚拟物流实验室设计特点的分析,提出了基于Web的虚拟物流实验室构架,并设计了实现方案.运用3D 软件结合VRML建立虚拟场景模型,通过Java 3D对模型文件的调用实现虚拟场景的构建.调用Java 3D类库实现场景漫游、人机交互等功能,并对虚拟模型进行优化、重组.最后建立一个虚拟实验室的场景实例,验证了该设计方法具有良好的开发效率以及系统的沉浸性与交互性.     

网格环境下的虚拟图书馆的关键技术

网格技术实现了将互联网上的资源作为统一资源的可能性,这是一种动态的、多机构虚拟组织的资源协调共享和问题解决的崭新技术.虚拟图书馆的功能是突破图书馆围墙的限制,延伸到不受时空限制的网络空间.虚拟图书馆建设必须依靠高新技术的支撑,网格技术为虚拟图书馆的建设奠定了技术基础.文章叙述了虚拟图书馆的特性和网格的基本概念,介绍了Globus的体系结构,给出了基于网格技术的虚拟图书馆构想,并对基于网格技术的虚拟图书馆设计过程中的一些关键问题进行了分析和探讨,并给出了一些解决方案,这些关键问题和解决方案对基于网格技术的虚拟图书馆的建设具有重要意义.     

虚拟维修技术及其在装备维修上的应用

虚拟维修是虚拟现实技术在维修领域的具体应用.文章介绍了虚拟维修的定义和虚拟维修的特点,探讨了在装备维修训练上的应用.     

采用HOOPS技术的虚拟测量机原型

目前计算机虚拟技术的应用成为各类技术专业领域的重要发展趋势之一.本文从搭建虚拟测量机的技术实现出发,分析了测量机虚拟技术的具体需求,分别对虚拟测量机实现涉及的三个关键技术,测量机的仿真、测量路径规划、虚拟测量数据处理进行了深入的论述,分析了各个技术的实现难点,给出了具体实现的思路和方法.最后按照功能需求划分了虚拟测量机的模块,并在HOOPS平台下利用文中的技术实现思路和方法,搭建了虚拟测量机的原型,验证了文中的思路和方法的可行性、有效性.     

复杂产品虚拟样机数据管理研究

解决了复杂虚拟样机涉及的数据量大、人员分布广等问题,提出将产品数据管理运用到虚拟机床系统中的重要性.首先对虚拟样机,虚拟开发系统及产品数据管理做了概述.之后结合复杂产品虚拟样机的特点,总结出作为其支撑平台的产品数据管理系统所要具备的要求,针对这些要求重点研究了PDM系统的功能结构树.在对系统结构和功能分析的基础上,认为基于CORBA和Web的产品数据管理是适应复杂虚拟样机特点的有效手段,最后对其实现的技术路线进行了探索.