基于Multi-Agent的人机环境仿真设计系统

提出了用于制造过程仿真和人机工程分析的多Agent智能设计系统。基于模糊多目标决策理论建立了虚拟人自适应作业行为仿真模型。在虚拟环境中,智能化的虚拟人能自主完成作业任务的仿真,优化自身的工作状态,同时提供人机工程的评估结果。通过仿真实验,证明了所用技术的可行性。     

人体运动仿真建模方法研究

为了研究人体在运动过程中的力学行为,探讨人体运动仿真的建模方法,运用多体系统动力学的建模方法建立了17刚体,55自由度的人体动力学模型,模型对人体颈部和下躯干的柔性效应给予了充分考虑,基于第一类Lagrange方程推导了系统的动力学方程,并以某人体为例,利用该模型对人体的行走过程进行了仿真计算,计算结果表明:采用所建立的人体动力学模型进行人体步态仿真、碰撞仿真等研究是现实可行的,最后结合对人体运动仿真的未来发展趋势的展望,说明人体动力学模型有待进一步完善.     

面向人机工程学设计的参数化人体建模系统

在Unigraphics平台上利用OpenGRIP、OpenAPI和UIStyler等技术开发了用于产品人机工程学设计的参数化人体建模系统。论述了参数化人体模型的结构设计与建模方法,介绍了本建模系统基本功能和运行机制,以及开发工具、开发思路和技术路线,并对本系统在具体的人机工程学设计中的应用进行了详细介绍。     

基于惯性动作捕捉的人体运动姿态模拟

针对人体运动姿态编辑的自由性,提出一种人体运动姿态模拟方法。该方法采用贝塞尔曲线和数值数据编辑人体运动姿态。根据人体运动的特点,在VC++中运用OpenGL构建虚拟人体模型,利用动作捕捉技术设计人体运动姿态的模拟程序。结合人体关节正常活动范围,对主要关节点的运动姿态进行分析,结果表明,该方法能有效利用人体运动数据,驱动虚拟人体模型。     

手部运动计算机仿真的实现

根据手部自身的物理特性和生理特性，采用分层技术，严格按照手部解剖学，先建立其骨骼模型，在此基础上形成肌肉模型，最后在肌肉模型上附加一层皮肤。这样，骨骼运动引起肌肉的变形，随着皮肤也跟着发生相应的变化，使虚拟手模型无论从形状上还是运动上都能达到更高程度的逼真效果。     

手部运动计算机仿真的实现

根据手部自身的物理特性和生理特性,采用分层技术,严格按照手部解剖学,先建立其骨骼模型,在此基础上形成肌肉模型,最后在肌肉模型上附加一层皮肤。这样,骨骼运动引起肌肉的变形,随着皮肤也跟着发生相应的变化,使虚拟手模型无论从形状上还是运动上都能达到更高程度的逼真效果。     

基于运动感知的载人离心机运动模拟逼真度评价模型

载人离心机因能提供持续的高过载模拟而得到越来越多的关注. 本文分析了载人离心机运动感知逼真度评价的应用需求以及研究现状. 评价模型考虑了人体感知阈值的特点和影响. 采用模糊评价的方法建立运动感知评价的隶属度函数. 针对运动感知的特点, 尤其分析了过载模拟的方向错误对感知模拟逼真度的影响. 为了提高隶属度相近时的评价合理...     

Simulation System to Design Two-Level Computer-Aided Railway Control Systems

Consideration was given to the general principles underlying the ISTRA simulation system and enabling one to reproduce (simulate) to a large extent the technology and the processes of information and control of the objects of various kinds of transport. In the two-level computer-aided control system where the dynamic flow models of strict optimization represent the upper level, the ISTRA performs the checking function. Attention was focused on the possibility of representing complex hierarchical processes in a model realizing situational control. Described was construction of the simulation model of a railway junction which is built using the technological, information, and control operations. Economic efficiency of the two-level computer-aided control system for transport optimization at an industrial node was demonstrated.     

人体运动仿真综述

人体运动仿真是生物力学、机器人学和计算机科学交叉产生的研究领域,其目的是建立计算模型模拟人体在给定约束下自然真实的物理运动.与一般的人体动画相比,人体运动仿真要求合成的人体运动满足牛顿定律.因此,人体运动仿真除了可用于特效制作,还可用于物理任务的操作培训和学习等方面.首先介绍人体运动仿真的起源与典型应用,然后阐述人体运动仿真研究的关键技术.在关键技术介绍中,引入人体运动仿真研究中使用的人体简化几何模型和物理模型,然后将人体运动仿真方法分成两类:基于前向动力学方法与基于逆向动力学方法,并详细介绍它们的发展历程和最新研究进展.最后从交互动作的仿真、仿真结果验证等几方面讨论人体运动仿真未来可能的发展方向.     

基于物理的人体空中运动仿真

根据给定的处于关键时刻的人体关键姿态,运用优化方法生成满足牛顿力学的人体运动是人体运动仿真研究的重要问题.由于牛顿力学的强非线性和数值优化方法只能找到局部最优解,将牛顿力学约束直接作为约束条件的优化模型在实践中的收敛性不好.通过将牛顿力学约束转化为目标函数,同时增加对关键时刻的优化,提高了模型的收敛性,使其不依赖于被仿真运动的类型、人体质量参数和关键时刻准确程度等因素.仿真出来的人体运动尽可能地满足了牛顿力学.通过仿真7类复杂的蹦床运动验证了新模型的有效性,同时还将该模型用于人体受力分析和体育运动的新动作设计.     

面向计算机辅助工业设计的色彩设计系统

通过分析现有色彩设计工具的研究现状和不足,提出了一套较全面的产品色彩设计问题软件系统解决策略．讨论了构建计算机辅助色彩设计系统的核心技术：通过构造专用色彩空间完成特殊色彩的选取;基于Lab均匀色彩空间与规则几何框架构建色彩调和工具;构建面向行业的色彩设计知识库;应用综合模糊评价的方法进行色彩设计评价．基于上述策略和技术,开发了CAID色彩设计系统框架,并将该系统应用于机床产品设计中．     

基于约束物理系统和运动捕捉的人体运动仿真

为了能在基于PC平台的虚拟现实中实现更具真实感的人体运动仿真,该文提出一种改进的约束求解方法,将人体建模为基于约束关节树的骨骼结构。约束模型的求解采用基于线性互补问题的求解方法,同时结合相应的运动捕捉数据。实验结果表明,该方法所获得的运动数据不仅能满足交互式要求的帧速率,而且由于算法基于人体运动捕捉原始数据,使得虚拟人体与环境进行实时交互运动的过程更加真实。仿真结果以每帧的三维图像表示,可以形象地显示每秒60帧的人体运动。     

基于检索的人体运动识别和模拟

运动识别和模拟是人体运动分析中重要的研究内容，实现了以检索为基础的实验性的运动分析系统．小波矩具有平移、旋转和缩放不变性，能够提取局部多层次特征，被用来作为特征描述运动序列以及动作，根据相似性实现运动识别，利用动态时间变形（DTW）实现序列的动作匹配，在poser建模、依据正多面体分割的金字塔模型得到多视点投影视频的数据库中进行识别和匹配，并以三维模型的形式显示出来．实验结果可以模拟人体运动以及为进一步分析提供初始分析数据．     

基于OPENGL的三维人体运动仿真

研究虚拟人体运动仿真动画技术是计算机动画设计中极重要的课题,构建简化虚拟的人体几何模型,利用计算机图形学知识,针对人体几何建模复杂,逼真度、控制性差的问题,先优化设计人体仿真运动相应的数学模型,建立人体运动系统坐标系后,采用Denavic-Hartenberg法,建立虚拟人体分层结构运动链的空间关节坐标系统.在3DS MAX下进行逼真几何建模,把模型转化为OpenGL程序,运用Visual C++6.0和OpenGL为编程工具,实现虚拟人体关节运动控制.结果表明,建模逼真,优化的几何模型在软件下容易控制,整体效果好,增强了虚拟人体运动的真实感和动作效果,很好地实现了虚拟人体行走.