元宇宙技术发展综述及其在建筑领域的应用展望

新冠疫情的暴发使得人们的活动越来越多地向线上转移,元宇宙概念热潮的出现使得基于虚拟数字世界的生产生活模式越来越多地受到人们关注。目前,元宇宙概念已经在教育、商业、工业等领域有所应用。随着建筑信息化、数字化技术的广泛应用,建筑行业智能化水平不断提高,虚拟数字技术在建筑行业发展中扮演着越来越重要的角色。对元宇宙概念的最新发展和应用进行介绍,重点阐述元宇宙与建筑信息化技术的关系以及元宇宙在建筑领域的潜在应用。分析结果表明,元宇宙的发展依赖于拓展现实、数字孪生、区块链等既有数字化技术的集成,作为一种新技术,元宇宙将为建筑领域的生产方式带来新的改变,也可能催生新的产业模式。     

工业元宇宙安全控制与滤波（英文）

元宇宙可被视为一个社会化和虚拟化的网络空间,与现实世界平行但互动。得益于云计算和数字孪生的快速发展,元宇宙正在将带有传统控制和滤波范式的工业自动化系统转变为信息物理社会融合系统。在此情况下,未来的工业自动化系统可能是在一定时间和空间范围内具有强大计算能力的现实世界系统与虚拟孪生系统的集成。在该领域中,元宇宙重点涉及信息传输管理、用户的行为识别以及控制、滤波和决策,且性能和成本将是系统在网络空间和现实世界中行为的综合反映。毫无疑问,虚拟网络空间和现实世界之间的信息交换的内在特征,唤起了对安全控制和滤波的新需求。如何保证期望的系统性能和实现理想的参数设计,已然成为该领域研究的重大挑战。然而,目前对元宇宙的研究主要集中在解决其社会关切和寻求其在各个领域的应用,其在控制领域的发展仍处于初级阶段。当网络空间与现实世界交换感兴趣的信息时,恶意攻击不可避免,这可能导致数据不可靠或隐私泄露。因此,定义合适的评估标准来揭示网络攻击的影响,并提供面向工程的安全控制和滤波方案,具有重要意义。本期专题旨在推进工业元宇宙中安全控制与滤波的理论研究和技术开发,服务于智能制造的发展需要。     

对《宇宙与人》的哲学补充

科教大片《宇宙与人》，在向人们普及天文学宇宙知识方面起了很大的积极作用。然而，此片却未能在哲学与自然科学意义上的联系和区别方面，对宇宙概念和宇宙基本特征给予解释和澄清，同时它只是从自然科学层面上，对人在宇宙中发生、发展到灭亡做了浅层的理性阐释，这些对于人们深刻认识“宇宙与人”不但不利，而且还有一定的负作用。为此，需要对《宇宙与人》进行辩证唯物主义的哲学补充。哲学上的宇宙范畴是对大宇宙(行星、恒星、星系等)和小宇宙(电子、质子、中子等)的整体性揭示，是对天地间万事万物的总的概括。这种宇宙的基本特征是无限性的。这种无限性有其表现、实质和特点。从哲学层面上看，人的产生和灭亡都符合物质世界的本性，只要条件具备，灭亡了的人类可以再生。     

元宇宙：概念、技术及应用研究综述

网络技术、人机交互和人工智能等技术的飞速发展催生了元宇宙,并进一步促进人们物质生活各个方面的数字化转型.2021年是元宇宙元年,元宇宙作为一个新兴的概念受到产业界、学术界、媒体界及公众的广泛关注.本文尝试从技术维度和应用角度深度剖析元宇宙.首先,从定义、起源与发展、特征和关键技术(网络及运算技术、物联网技术、人机交互技术、电子游戏技术、区块链技术、数字孪生技术和其他技术)等多方面对元宇宙的概念及内涵进行论述;然后,讨论了当下布局元宇宙的企业和应用实例;最后,剖析了目前元宇宙发展存在的问题和机遇,并对未来研究与应用进行了展望.通过对元宇宙当前的发展状况、研究趋势进行归纳分析以及科学地评估元宇宙的落地应用,为元宇宙研究人员提供有益的参考和借鉴.     

对《宇宙与人》的哲学补充

科教大片《宇宙与人》 ,在向人们普及天文学宇宙知识方面起了很大的积极作用。然而 ,此片却未能在哲学与自然科学意义上的联系和区别方面 ,对宇宙概念和宇宙基本特征给予解释和澄清 ,同时它只是从自然科学层面上 ,对人在宇宙中发生、发展到灭亡做了浅层的理性阐释 ,这些对于人们深刻认识“宇宙与人”不但不利 ,而且还有一定的负作用。为此 ,需要对《宇宙与人》进行辩证唯物主义的哲学补充。哲学上的宇宙范畴是对大宇宙 (行星、恒星、星系等 )和小宇宙 (电子、质子、中子等 )的整体性揭示 ,是对天地间万事万物的总的概括。这种宇宙的基本特征是无限性的。这种无限性有其表现、实质和特点。从哲学层面上看 ,人的产生和灭亡都符合物质世界的本性 ,只要条件具备 ,灭亡了的人类可以再生。     

论虚拟认识的本质

目前，在人的认识领域，正探讨着一个重大问题，即计算机创设虚拟环境中而生成的认识，究竟能否成立？通过对其分析研究发现，所谓的虚拟认识与现实条件而产生的认识，具有共同的意义。它也是在实践的基础上，通人的生理机制，对客观世界及事物的属性与本质和发展规律的反映。只不过它是通过现代科技手段而完成的。在此意义上讲，虚拟认识是现代科学技术支持下，而产生的一种技术性认识。     

AR技术的发展与前景

在现代社会中,科技迅速发展,各种各样新奇的高新技术产物开始进入公众的视野,这些高科技产物开拓了人们的视野,丰富了人们生活,在一定程度上,也改变人们认识世界的角度.AR技术便是这类产物,它将虚拟和现实连接起来,是人对对图像的认识由平面转为立体化.在这篇文章中,笔者对AR技术和发展前景加以介绍.     

元宇宙时代如何把握发展契机？

<正>2021年下半年开始，元宇宙概念大热，成为全球互联网和科技行业寄予厚望的新产业方向，被认为可能颠覆“人类生活的几乎方方面面”。Meta(Facebook更名)、微软、英伟达等全球巨头企业争相布局元宇宙，核心目的是打造以自身为主的产业生态和制定有利规则；韩国、日本也希望在全球虚拟空间中积累先发优势，成立了企业为主体的元宇宙联盟，并打造国家级元宇宙发展平台。     

水下声传感器阵列虚拟扩展技术研究

针对水下小孔径作战平台信号处理问题,给出了声呐阵列虚拟扩展技术的性能评估方法.建立了水下声传感器阵列虚拟扩展后的数学模型,推导了阵列实阵元总数、虚拟的新阵元数和虚拟一个阵元使用的实阵元数之间的数学关系式.给出了虚拟扩展后的阵列信噪比增益数学表达式,并分析了其与实阵元总数、虚拟的新阵元数和信号入射角度之间的关系.通过对虚拟扩展后阵列波束图的分析,论证了阵列波束宽度的变化及多目标分辨能力的改变.最终通过对扩展后阵列信噪比增益及多目标分辨能力的理论分析和计算机仿真,论证了虚拟扩展技术对阵处理增益、波束宽度等阵列主要性能指标的影响,并对该技术在实际工程应用中的适用条件进行了分析.     

陶俑探微－－浅析两汉陶俑艺术

两汉陶俑主要表现了事物的内在精神，而非外观的冷漠模拟，它是对现实的创造性的模拟和改造，体现着人类创造的基本方向。目的是要在精神上和主观实际上改造世界，但实质上是历史按照美的规律来改造世界。两汉艺术创作从不自由性转化为更加生活化、理性化、现实化，是艺术发展的一个进步。     

增强现实技术在建筑设计仿真中的应用

基于虚拟现实技术的建筑设计仿真技术,在仿真时需对建筑设计本身及周边环境进行大量建模,并且周边环境的模型与真实环境相比存在失真。本文提出基于增强现实技术的建筑设计仿真技术,通过增强现实技术中的真实对象位置姿态跟踪技术及虚实融合技术,将建筑设计三维模型在真实世界中注册,并与真实的建筑周边环境融合。实验结果表明,该方法在技术上可行,并能有效避免建筑设计仿真过程中对周边环境的建模,同时保证在仿真结果中周边环境的真实性,有利于设计师对建筑设计方案做出更合理的评估。     

基于移动电子商务的AR商品展示系统设计

增强现实是继虚拟现实之后的一种新的计算机应用技术,它允许用户将感知和体验融合到虚拟物体的真实环境中。文章根据需求分析对移动电子商务的AR商品展示系统进行描述,对系统架构进行了设计,同时对AR商品展示系统所用的关键技术如编码识别技术、摄像机定标、跟踪注册进行了研究。     

虚拟现实技术在环境艺术中的应用

计算机技术的快速发展，使得人与计算机的交互成为可能，虚拟现实技术就是在这基础上实现了操作者通过头盔，数据手套，健盘，鼠标等工具与计算机间的交互，真正成为虚拟环境中的一员，并感知和操作虚拟世界中的各种对象，因此这种具有浸入性，交互性和多感知性的虚拟现实技术其应用面特点是在设计领域非常广泛，它可以弥补环境艺术设计的不足，避免真实实验或操作所带来的各种危险，打破空间和时间的限制，并且可以虚拟人物形象等。     

Machining process model based on virtual reality environment

Virtual manufacturing is fast becoming an affordable technology with wide-ranging applications in mod ern manufacturing. Its advantages over existing technology are primarily that users can visualize, feel involvement and interact with virtual representations of real world activities in real time. In this paper, a virtual cutting system isbuilt which can simulate turning process, estimate tool wear and cutting force using artificial neural network etc. Using the simulated machining environment in virtual reality (VR), the user can practise and preview the operations for possible problems that might occur during implementation. This approach enables designers to evaluate and design feasible machining processes in a consistent manner as early as possible during the development process.     

坝陵河大型悬索桥钢桁加劲梁安装施工新技术

坝陵河大型悬索桥作为国内第1座跨度超过千米的钢桁加劲梁悬索桥,针对其工程规模大、建设条件复杂、技术难度高的问题,重点介绍了坝陵河大桥在施工管理中采用的新技术.通过建立集成系统平台,利用虚拟现实的动态可视化仿真,将工程动画低成本、高成效、低风险的桥梁行业新技术引入到施工管理建设中,并根据虚拟仿真安装过程中可能出现的问题提出了施工建议和注意事项,可为同类结构工程的施工提供技术参考.     

网络虚拟大学物理实验系统辅助教学的探索

网络虚拟大学物理实验系统是利用多媒体技术、数据库技术、网络技术和计算机动画技术来仿真实际物理实验的计算机应用系统。介绍了在实验教学中应用网络虚拟实验的理论依据,尝试建立了网络虚拟大学物理实验系统作为物理实验教学辅助的教学模式,探讨了系统在实验教学中的作用。     

模块化虚拟液压仿真系统研究

液压系统的仿真,一直滞后于机械和电气系统。计算机和虚拟仪器技术的快速发展,给模块化构建虚拟液压系统提供了技术支撑。用虚拟仪器图形化编程软件,可以构建各液压元件的仿真模型,建立元件耦合模块,用液压元件仿真模型就可以建立虚拟液压系统仿真模型。虚拟仪器能够将真实的设备与虚拟仿真模型连接起来,将设备运行时的参数实时输入仿真模型,实现对系统运行监测和故障预报。采用该技术提高了液压技术水平,拓展了虚拟仪器的概念,真正实现了虚实结合,将虚拟仪器拓展为虚拟仪器仿真系统。     

基于虚拟仪器的传感器测试平台

论述基于虚拟仪器技术的传感器测试平台的总体实施方案、传感器测量电路的硬件原理和模块化设计,软件采用LabVIEW和Measurement Studio的实现方法。并对该测试平台涉及的关键技术进行详细说明,完成利用软件方法解决传统的传感器测量中难以解决的技术难题。     

基于虚拟现实技术的电机的虚拟运行

介绍和分析了虚拟现实技术,提出了基于3DS MAX和VRML的产品网上三维虚拟的展示方法.以典型的三相绕线式异步电动机为对象,基于面向对象的方法来描述其基本结构、主要部件的几何特征、运动特性和功能特点,运用3DS MAX对其进行三维建模、建立其虚拟展示的场景模型,并结合VRML的虚拟交互技术和外部编程接口技术EAI对已建立起来的电动机虚拟场景进行交互式虚拟操作.在此基础上,构建了基于VRML的电动机运行状态模拟的网上展示系统,使得用户可基于Web的互动方式远程、透明地访问、浏览、观看和了解该设备不同视觉角度的三维结构、动画演示、主要特征等.