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。     

基于场景的Flash动画结构与视觉特征探析

基于Flash动画版本格式文件作为研究对象,SWF文件结构和Flash动画过程中,动画场景的基础上结构和视觉特性的研究,课题中实现逻辑的场景以及具体视觉场景分割,从而实现了Flash视觉表达的形状特性,以及图像特征的提取.分析了Flash内容、提取平台和Flash动画的特点,详细介绍了基于内容的检索系统.研究了动画场景结构和视觉特点、Flash内容平台的建设、特征分析和提取的Flash动画基于内容检索服务,为Flash内容管理和研发带来了搜索引擎的新方向,有较高的应用价值.     

三维场景中四视图联动的研究与实现

JAVA3D是JAVA语言向三维领域扩展的一组API,是一种能够帮助用户实现网络时代三维梦想的强有力工具。首先介绍了Java3D中场景图的概念,并通过实例说明了生成场景图和模拟装配的方法;然后着重研究了三维场景中四视图的联动原理。基于以上方法作者开发了一套三维场景生成工具,通过它,用户可以非编程地快速搭建所需的三维场景。结果表明所提出的方法很有效和实用。     

基于OSG的电子沙盘系统的研究与实现

结合“山西省水利工程规划电子沙盘”实例提供了一种基于开源跨平台三维渲染引擎OSG的电子沙盘系统开发方案,并对其中场景结构的组织和管理、大地形建模和立体显示等关键技术展开了研究.分析了地形建模工具VPB的工作机理及生成IVE模型的分页细节层次结构,提出了一种模拟飞行的场景切换模式的实现方法.所开发出的系统具有海量模型库迅速加载、矢量文字图片显示、多种场景漫游方式并存等特点,对于工程实践有一定的指导意义.     

锥束CT检测成像仿真系统的研究与实现

设计并实现一个用于CT专业教学和科研的锥束CT检测成像仿真系统.该仿真系统能够模拟对CT设备的控制,生成正投影数据,重建被测物体,并能对重建结果进行三维显示.该系统包括如下关键技术:按真实比例对CT设备建模,实现了锥束CT工作过程的可视化;用场景图方法组织CT场景,简化了场景图形的管理方式;采用GPU加速CT正投影、图像重建和体绘制算法,在一定程度上解决了锥束CT大数据量快速计算问题.实验结果表明,该系统具有较快的运行速度,可满足用户交互操作的需要.     

基于Java3D三维虚拟场景的研究

基于Java3D开发三维虚拟场景的相关技术进行了深入的探讨和研究,具体包括Java3D的技术特点、场景图结构、三维场景数据存取的序列化、改进的LOD算法以及如何在Java3D中调用VRML场景对象等.     

三维复杂场景管理研究

三维复杂场景管理是三维地理信息系统、三维景观系统、虚拟现实的基础和核心。三维复杂场景管理应该充分考虑场景数据的复杂性、数据组织及调用的高效性。论文提出了一种结合八叉树、二叉空间分割树,门剪切的空间分割可见性算法,在此基础上并结合动态场景的设计,以及空间数据内存管理,设计并实现了复杂三维场景引擎。     

三维场景浏览器的设计与实现

该文介绍了如何基于微机平台和现有的3DAPI设计和实现一个三维场景浏览器,讨论了三维场景浏览器的实现原理及关键技术,如任意空间漫游、空间查询、可见性测试等,关于路径漫游提出了线性样条路径漫游时转角处抖动问题的解决方法。此外,文章还给出了一个基于两种流行3DAPI的三维场景浏览器的系统框架,该系统框架构充分利用了面向对象的设计思想,具有很好的可扩展性和代码复用率。     

面向移动终端的三维模型简化与碰撞检测方法研究

移动终端三维场景的绘制与漫游由于其庞大的模型数据量和复杂的外观形态使得实现清晰的场景快速绘制十分困难。为了加快模型的绘制,提出了一种面向移动终端的三维模型的简化与碰撞检测方法,以优化绘制过程。该方法通过二次测量误差半边折叠算法来简化三维模型,并利用八叉树技术对不能显示在屏幕中的场景进行剔除,从而实现三维场景的快速读取、组织和绘制。针对移动设备的屏幕尺寸以及计算能力等限制,实现了适用于移动平台的碰撞检测算法,减少了计算量。实验结果表明,该方法能有效地简化模型,并提高绘制效率,同时减少碰撞检测的计算时间,因而可应用于三维场景的快速逼真绘制。     

导弹投射区可视化中的数据模型设计

导弹投影区域可视化是实现投射模拟训练及匹配基准图制备的关键环节.为实现导弹投射区域的可视化,通过对现实世界进行抽象与简化,设计了导弹投射区三维场景数据模型.该模型将三维场景划分为地形、目标、显著地物群三层,每一层采用或设计了相应的数据结构;在介绍相应数据的准备方法并准备好相应数据的基础上,实现了分层场景的绘制.系统应用表明该导弹投射区三维数据模型,规范了作战保障信息,使场景绘制工作更为灵活和有效.     

基于opengl的虚拟视景仿真系统研究与实现

为了使仿真设计用户快速高效地设计多种视景仿真任务,基于OpenGL,设计并实现了通用的虚拟视景仿真系统。系统采用面向对象技术将视景资源封装,通过可视化界面,将各种视景资源用场景图组织,完成视景仿真任务。系统可以动态的载入三维模型,提供随机地形和真实地形接口,构建逼真的视景仿真环境。同时,还可以将仿真结果以视频的形式保存,脱离系统环境演示。经验证,系统具有一定的通用性和灵活性,极大地缩短了视景仿真任务的开发周期。     

无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计

针对无人机飞行控制仿真环境以数据方式输出仿真结果不利于挖掘隐藏于数据中的本质特性的缺陷,借助虚拟现实技术的相关理论,设计实现基于无人机飞行控制仿真环境的三维视景子系统,实时动态再现无人机飞行运动全过程,为研究无人机飞行运动规律提供直观的事实根据。阐述了无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计实现的目标,构造了系统结构并提出了三维视景系统的实现框架,对视景系统实现的主要技术进行了着重介绍,在视景系统的具体实现中对视景数据库设计、视景系统开发、视点切换、LynX Prim e和ACF配置文件、数据通信接口的具体实现进行了详细的论述。最后给出了系统的实施效果。     

A hierarchical recurrent approach to predict scene graphs from a visual‐attention‐oriented perspective

A scene graph provides a powerful intermediate knowledge structure for various visual tasks, including semantic image retrieval, image captioning, and visual question answering. In this paper, the task of predicting a scene graph for an image is formulated as two connected problems, ie, recognizing the relationship triplets, structured as <subject‐predicate‐object>, and constructing the scene graph from the recognized relationship triplets. For relationship triplet recognition, we develop a novel hierarchical recurrent neural network with visual attention mechanism. This model is composed of two attention‐based recurrent neural networks in a hierarchical organization. The first network generates a topic vector for each relationship triplet, whereas the second network predicts each word in that relationship triplet given the topic vector. This approach successfully captures the compositional structure and contextual dependency of an image and the relationship triplets describing its scene. For scene graph construction, an entity localization approach to determine the graph structure is presented with the assistance of available attention information. Then, the procedures for automatically converting the generated relationship triplets into a scene graph are clarified through an algorithm. Extensive experimental results on two widely used data sets verify the feasibility of the proposed approach.     

一种结合多尺度特征图和环型关系推理的场景图生成模型

场景图为描述图像内容的结构图(Graph),其在生成过程中存在两个问题:1)二步式场景图生成方法造成有益信息流失,使得任务难度提高;2)视觉关系长尾分布使得模型发生过拟合、关系推理错误率上升。针对这两个问题,文中提出结合多尺度特征图和环型关系推理的场景图生成模型SGiF(Scene Graph in Features)。首先,计算多尺度特征图上的每一特征点存在视觉关系的可能性,并将存在可能性高的特征点特征提取出来;然后,从被提取出的特征中解码得到主宾组合,根据解码结果的类别差异,对结果进行去重,以此得到场景图结构;最后,根据场景图结构检测包含目标关系边在内的环路,将环路上的其他边作为计算调整因子的输入,以该因子调整原关系推理结果,并最终完成场景图的生成。实验设置SGGen和PredCls作为验证项,在大型场景图生成数据集VG(Visual Genome)子集上的实验结果表明,通过使用多尺度特征图,相比二步式基线,SGiF的视觉关系检测命中率提升了7.1%,且通过使用环型关系推理,相比非环型关系推理基线,SGiF的关系推理命中率提升了2.18%,从而证明了SGiF的有效性。     

基于全局优化策略的场景分类算法

提出一种基于全局优化策略的场景分类算法.该算法基于整幅图像提取全局场景特征——空间包络特征.从图像块中提取视觉单词,且定义隐变量表示该视觉单词语义,然后引入隐状态结构图描述整幅图像的视觉单词上下文;在场景分类策略上,构造由相容函数组成的目标函数,其中相容函数度量全局场景特征、隐变量与场景类别标记的相容度,通过求解目标函数的全局最优解推断图像的场景类别标记.在标准场景图像库上的对比实验表明该算法优于当前有代表性的场景分类算法.     

虚拟现实的三维实体的场景储存结构

虚拟现实技术是一门由应用驱动的涉及众多学科的新的实用技术,是集先进的计算机技术、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术等为一体的综合集成技术。在论文中,作者讨论了虚拟现实技术中的三维实体的场景储存结构理论、结构构成原理与设计方法以及典型应用系统等内容。作者特别列举了一个汽车模型的三维实体的储存结构的例子。     

Virtual world explorations by using topological and semantic knowledge

This paper is dedicated to virtual world exploration techniques. Automatic camera control is important in many fields as computational geometry, visual servoing, robot motion, graph drawing, etc. The paper introduces a high-level camera controlling approach in virtual environments. The proposed method is related to real-time 3D scene exploration and is made of two steps. In the first step, a set of good viewpoints is chosen to give the user a maximum knowledge of the scene. The second step uses the viewpoints to compute a camera path between them. Finally, we define a notion of semantic distance between objects of the scene to improve the approach.     

基于VR应用的面向对象场景数据库研究

面向VR应用的场景数据库是当前虚拟现实技术研究的重点。文章从面向对象的角度,在分析了现有的场景图结构的基础上,结合面向对象数据库技术,探讨了面向VR应用的场景数据库的设计以及访问机制,最后在ObjectStore数据库系统的基础上,构建了一个可重用的面向对象场景数据库组件系统,并将其应用于实际。     

基于WTK的虚拟环境建模方法与应用研究

以虚拟现实集成开发工具包ＷＴＫ为核心,探讨了基于ＷＴＫ的虚拟环境构造机制,仿真管理程序的工作方式,以节点为基础的虚拟场景图的组织结构,并以ＷＴＫ为工具,结合物料搬运机械的虚拟远程操作,建立了基于ＷＴＫ的物料搬运视景仿真场景图。     

基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现

目的：“某飞行模拟器训练系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制的全任务仿真系统。以该系统为背景，基于先进的虚拟现实和视景仿真软件-Vega和MuhiGen Creator，设计与开发了视景仿真系统。方法：分析了三维视景仿真的系统结构，采用MultiGen Creator进行三维场景建模，通过Vega实现了模型的驱动。结果：建立了既有丰富的场景，又能很好地满足虚拟环境真实沉浸感要求的视景系统。结论：建立的飞行模拟器视景系统能够满足飞行训练的要求。