基于虚拟现实的变电所培训系统的研究与实现

将虚拟现实技术应用于变电所培训工作中,建立了变电所培训系统。给出了变电所培训系统的总体结构,介绍了变电所培训系统的功能、系统软硬件环境配置和物体建模方式,采用细节等级管理和纹理映射技术降低场景的复杂度,最后讨论了交互控制方式和实现方法。     

虚拟仿真培训系统中物体交互技术研究

通过使用特征建模方法,把交互信息存储到物体描述中,这种方法大大提高了运行速度。减小了计算量．同时针对油田安全操作仿真系统的特点,对其操作任务进行了分段和分层的任务划分,总结出了一套通用的基本动作,建立了基本动作库．通过使用基本动作库中的动作对虚拟人的行为进行规划．由于Smart物体和基本动作库的可重用性,大大提高了油田安全操作仿真训练系统的开发速度．     

基于GPU的喷泉模拟

粒子系统一直是模拟喷泉特效最常用的方法,但是当喷泉规模较大时,每一帧都要计算大量的粒子属性,使喷泉的模拟很难达到实时。针对以上问题,本文提出了基于GPU加速的粒子系统喷泉模拟方法,充分发挥GPU强大的运算能力,并与CPU配合以弥补GPU的不足,大大的提高了粒子系统的运行速度,使几百万数量的喷泉粒子能够实时绘制。同时本文还提出了喷泉水雾的生成方法,使喷泉效果更加逼真。     

复杂三维场景的语义环境模型研究

提出了一种基于几何模型的复杂三维场景语义环境模型生成方法.主要研究复杂三维场景几何模型可行面采样点的语义信息抽取方法,基于采样点生成场景高度图.根据三维场景中障碍物几何模型的位置关系,设计了“类括号匹配算法”,确定场景高度图中哪些是可行路径点.在此基础上,构造了复杂三维场景的语义路径图,实现了复杂虚拟场景中障碍物语义的抽取及运动语义的匹配.初始场景高度图、确定路径点后的场景高度图及场景语义路径图构成了复杂三维场景的语义环境模型,模型构建过程中充分考虑了虚拟角色的个性化特点(如身高、步长和运动行为偏好等).该模型增强了虚拟角色感知环境的能力,能够自动识别运动路径上的各种障碍物语义,实现了场景中虚拟角色运动匹配的自动化和运动行为的多样性.