基于JAVA 3D的大型锻压机三维仿真训练系统的开发

锻压机等大型机械设备体积庞大、价格昂贵、操作复杂、使用环境恶劣等特点,这给学习和操作此类设备带来了很多不便.针对这种实际情况,开发出以计算机仿真技术为核心锻压机三维仿真训练系统,可应用于机械设备操作人员的培训。讨论了开发锻压机三维仿真训练系统应解决的关键问题,采用Ja-va3D技术开发的锻压机三维仿真训练系统.实际应用表明,锻压机三维仿真训练系统具有安全性、实用性、经济性、先进性等特点.     

基于Web Services的虚拟仿真系统研究与应用

在武警执勤训练中,沙盘训练方式存在着真实感较差、模型不可变等缺陷,影响训练效果。而采用虚拟现实技术,构建虚拟战场仿真系统,是克服这一缺陷的可行方法。基于VRML与Web Services技术,研究并实现了一个应用于武警执勤训练的三维在线虚拟战场仿真系统。给出了系统架构,并对其核心功能实现作了详细说明,最后给出了该系统的一个场景仿真实例及其性能分析。结果表明:三维在线虚拟战场仿真系统应用于武警执勤模拟训练,取得较好效果。     

高仿真度的DMS-2000型船舶机舱模拟器

给出研制的采用虚拟现实技术的DMS-2000型轮机模拟器的总体结构、配置和系统功能.综合应用三维图形、VGA墙显示系统和分布式仿真技术,并采用大量高精度的仿真模型有助于提高DMS-2000轮机模拟器的仿真性能.本模拟器可进行典型船舶机舱的常规操作、应急工况或高级培训等各种操作训练.     

基于Web3D虚拟轮机模拟器操作训练系统的建构

介绍了Web3D虚拟现实技术,详细分析了虚拟轮机模拟器操作训练系统应具备的功能及所涵盖的内容,阐述了该训练系统建构与实现的整体方案及所采取的技术路线,分析虚拟场景内三维模型动画效果及交互过程的实现方式,最终提出该研究所能达到的预期成果.     

基于OpenGL的弧焊机器人仿真设计

通过对弧焊机器人仿真系统的设计和分析,阐述在VC++.NET开发平台上利用OpenGL技术建立三维仿真系统的理论及方法.建立了5自由度弧焊机器人的运动学模型,提供了模型正、逆运算,实现了机器人的三维实时仿真.试验结果表明,该系统操作界面友好,取得良好的仿真效果.     

高仿真度的DMS—2000型船舶机舱模拟器

给出研制的采用虚拟现实技术的DMS-2000型轮机模拟器的总体结构、配置和系统功能。综合应用三维图像，VGA墙显示系统和分布式仿真技术，并采用大量高精度的仿真模型有助于提高DMS-2000轮机模拟器的仿真性能。本模拟器可进行典型船舶机舱的常规操作，应急工况或高级培训等各种操作训练。     

虚拟培训在油田安全操作仿真系统中的应用

介绍了虚拟培训及其优越性,阐述了油田安全操作仿真系统中的三维建模、构造虚拟视觉通道、碰撞检测等关键技术,并详细论述了从模型创建到运动模拟的整个系统实现过程.     

船用遥控式抓斗的仿真训练系统

为减少抓斗教学训练成本,保证学生及船员的人身安全,提出并开发一套船用抓斗交互操作的虚拟训练系统.分析系统功能,采用模块化设计思想对系统进行开发;在Unity3D中利用反向动力学技术模拟受训人员的动作,实现了系统的漫游和交互.应用多种碰撞检测技术相结合的方式实现了抓斗与克令吊吊钩、甲板以及货舱的交互操作;建立了抓斗的运动学模型,模拟了抓斗的运动状态.仿真结果表明,该系统功能完备,可用于船用遥控式抓斗的教学与培训.     

基于CATIA的心墙堆石坝施工动态仿真

目前堆石坝施工动态仿真研究多是基于施工仿真结果构建三维可视化系统,然而系统中三维模型不易被修改,且提供的施工信息量有限,针对此问题,本文提出了以CATIA为基础的堆石坝施工动态仿真构架.首先,采用参数化技术建立堆石坝三维模型,实现了三维模型的快速修改更新;同时,利用CATIA的二次开发功能建立了具有扩展属性的堆石坝三维模型,这不仅提供了施工场景,还提供了大坝的形体参数、道路节点信息等施工信息;最后,以实际工程为例,结合离散事件仿真方法,建立了基于CATIA的心墙堆石坝施工仿真模型及系统平台,实现了堆石坝施工过程的三维动态表达及4D模型的远程交互,可为堆石坝施工管理提供重要理论与技术支持.     

OpenGL技术在钻井仿真中的应用

为能在脱离钻井现场的情况下向学员展示钻井操作的工艺流程,开发基于OpenGL的钻井三维场景显示系统.该系统利用3DSMAX建模软件构造复杂的钻井设备模型;在OpenGL平台下,以显示列表的形式调用模型,并利用双缓存技术控制各三维模型在场景中平滑的运动,实现井场三维场景的动态仿真。该系统可以逼真地再现正常钻进、起下钻、卸扣、上卡等多种钻井工艺流程。     

基于LabVIEW的二级倒立摆控制系统三维仿真

倒立摆是控制理论研究和教学中广泛使用的典型模型,文章在LabVIEW环境下,以二级直线倒立摆为被控对象,利用虚拟现实技术,开发了倒立摆LQR三维仿真控制系统;使用LabVIEW的三维图形工具箱将倒立摆的三维模型导入LabVIEW中,并利用LabVIEW控制设计和仿真模块将数学模型和三维模型联系起来;通过倒立摆系统的仿真数据驱动倒立摆的三维虚拟模型,能够形象地反映真实倒立摆的运动状态。所开发的系统操作界面友好易用,用户可以方便地修改倒立摆模型和LQR控制器的参数。     

基于变刚度与力反馈的虚拟3D画笔触觉行为

针对汽车工业中虚拟油泥模型外观设计问题,采用一种六自由度输入设备并基于实时力反馈交互技术,提出一种新型的变刚度画笔模型以及触觉装饰方法,实现在虚拟三维物体表面实时触觉绘制与外观装饰.基于变刚度弹性理论,深入研究虚拟3D画笔的触觉行为.首先,采用一种弯曲弹簧振子模型来构建3D画笔的力学模型,并分析虚拟画笔实时变形与承受的绘制力之间的内在关系;接着,基于一种加权平均距离的碰撞算法,研究虚拟画笔与虚拟3D物体之间的碰撞检测问题;采用一种球扩展操作以获得弯曲画笔的最小包围球,进而计算得到虚拟投影平面;根据在一个采样点处的画笔变形,得到虚拟投影平面上的二维笔触;通过将二维画笔笔触实时地映射到三维对象表面,便可以得到三维笔触;沿着三维绘制方向,通过控制绘制力矩并叠加不同大小、形状的3D笔触便可得到3D笔道.仿真对比实验结果表明,所采用的画笔模型及方法可以有效增强用户虚拟绘制时的真实性.     

基于ArcGIS的校园仿真系统——以闽西职业技术学院为例

以闽西职业技术学院为例,讨论了借助于三维建模、图像处理及数据库等技术,建立虚拟校园的问题;用3D MAX软件创建三维模型,模型表面贴上纹理图片,并利用ArcGIS的空间分析功能与C#语言进行特定功能的二次开发,从而实现三维校园仿真系统功能.     

虚拟仿真技术在装配机械手控制系统中的应用

结合虚拟现实技术与电气控制技术,针对装配生产线的特点和控制要求,开发了一套虚拟仿真系统,可用于系统监控、调试和人员培训.利用罗克韦尔软件编写电气控制程序,通过RSTestStand软件搭建机械手自动装配系统的3D虚拟仿真模型,并基于虚拟可编程控制器(PLC),实现了直线型、余弦-直线型速度曲线调速方案在虚拟仿真对象上的应用.虚拟仿真对象的动作视觉效果和监控曲线表明,控制系统工作良好,通过在机械手各动作的启停、加减速、匀速转换时引入余弦调速方案对速度控制进行优化,有效减小机械臂关节的震动和顿挫,取得了较好的动作流畅性.     

安徽师范大学三维虚拟校园系统建设研究

随着虚拟现实和三维地理信息系统技术的日趋成熟,三维虚拟校园建设已成为数字校园建设的新热点.本文结合安徽师范大学三维虚拟校园建设的实际需求,分析了三维虚拟校园建设的主要内容和系统实现的总体框架,探讨了数据源的获取和处理、建模软件的选取和应用、三维模型的建立和优化等校园三维建模的技术细节,并研究了模型的快速加载与实时漫游、二三维动态交互、基于插件技术的集成应用框架等系统实现的关键技术.根据本文提出的建设方案和技术方法,采用3DMAX建模软件制作了安徽师范大学三维校园模型,并在VisualStudio 2008平台下,基于OpenGL和.NET类库,采用插件式技术编程实现了安徽师范大学三维虚拟校园原型系统,系统在运行效率、独立性、真实感和可扩展性等方面取得了较好的效果.     

基于Unity3D平台的三维可视化校园系统开发研究

虚拟现实技术和三维建模技术是虚拟校园建设的主要技术. 以内蒙古师范大学赛罕校区为研究区域,利用GIS、遥感、三维建模技术、图像处理等技术进行了三维建模,全面、详细、生动地描绘出了校园的三维场景. 结果表明,Unity3D平台开发出的系统具备较好的开发接口,体现较强的直观性和跨平台性等特点,为用户提供了优越的体验和视觉效果.     

基于力觉传感的遥控焊接虚拟环境管道工件建模技术

在核环境中,遥控焊接技术常被用于进行管道焊接任务.对于这种半结构化的遥操作环境,实现遥控焊接的关键是建立精确的管道模型.在基于Java&Java3D建立的虚拟环境操控平台上,采用力觉传感对远端管道工件进行特征信息提取,并建立了管道工件的三维模型.建模结果表明,其精度高于基于视觉的三维建模方法.     

基于Unity3D 的电机拖动仿真系统

为解决电机拖动实验的仿真现实问题，基于虚拟仿真的思想，利用Unity3D 技术，实现了基于Unity3D 的电机拖动仿真系统。通过实验证明，该系统可准确模拟各种电器设备在不同的连接部署情况下电动机的反应情况。用户能通过该系统达到对电机拖动实验的学习、模拟等初步体验，系统可完成不受时空限制的一些实验，有助于提高科学研究效率、准确率以及实验的安全性，降低了实验成本。     

Cult3D虚拟现实在导航装备在线监测系统中的应用研究

介绍了Cult3D建立虚拟导航装备动态模型的过程。详述了在线监测系统LabVIEW开发环境下使用ActiveX技术嵌入动态模型的实现流程。说明了其属性结点和调用结点的含义和使用规则。提供了系统Cult3D虚拟装备的B／S网络发布模型及实现方法。分析了动态模型嵌入对系统性能的影响。实践表明，该系统动态模型运行流畅，利于监测和维修。     

虚拟现实技术在核电站在役检查管理系统中的应用

为了探究虚拟现实技术在核电站在役检查管理系统中的功能应用,以EON Studio7.0软件为载体,重点研究三维模型文件转换、交互控制技术与模型优化等关键问题的解决方案,实现了核电站设备展示,信息反馈与图纸链接等功能.虚拟现实技术的应用将在保障核电站设备安全,人员安全方面起到积极作用.