虚拟校园漫游系统优化算法研究

虚拟校园是可视化技术需求最为迫切的领域之一,虚拟现实技术可以广泛应用在虚拟校园的各个方面,并带来切实的效益.以第2炮兵士官学校虚拟校园的建设为例,对虚拟校园实时漫游系统的建模技术、实时显示技术、渲染技术的优化方法进行了分析,给出了模型优化、场景调度、渲染加速、实时驱动的计算方法,并对可见性判定和消隐技术、细节层次模型、纹理映射技术等进行了初步研究.     

面向协同装配仿真的虚拟现实网格环境

针对复杂产品装配设计过程中,零部件模型众多,数据量巨大,一般虚拟装配仿真软件无法进行实时处理的问题,提出了一种新型虚拟现实网格环境.该系统通过网格资源管理及共享技术聚合企业大量空闲计算资源,采用基于Sort last算法和远程视频可视化的并行渲染框架支持实时交互式装配仿真.在汽车装配工位协同仿真中,该系统的主要设计功能和目标得到确认.仿真结果表明,在现有软硬件环境下,该系统能够较好解决大规模复杂场景的实时处理问题,同时可显著提高资源利用效率.     

基于深度学习的虚拟视点重建研究

基于人眼立体视觉的裸眼3D显示技术通过虚拟视点快速渲染可以获得具有密集视点的3D内容,让用户不需要任何辅助设备就可以身临其境地感受三维场景.针对传统获取方法因渲染速度慢、重建质量不高、视差受限等问题,提出基于无监督神经网络的虚拟视点重建方法,基于单目立体深度估计和傅里叶切片理论将2D图像直接生成任意视角虚拟视点.试验结果表明,本文算法比传统方法对任意视角视点的理论渲染速度大幅提升,空洞区域修复更自然.     

交互虚拟装配仿真过程中物体间间隙动态计算方法

提出一种支持实时交互虚拟装配操作中物体间最小间隙的快速计算方法,该方法使用基于层次包围盒模型的最小距离计算快速定位场景中模型间距离最小的一个或一组包围盒,进而确定模型距离最近的目标多边形组群,最终计算最小间隙数值和位置.该方法优点为能够借助虚拟装配系统中动态碰撞检测功能以及并行计算体系完成最小间隙计算.随后将该计算方法集成到DPVAE（Distributed Parallel Virtual Assembly Environment）虚拟装配软件系统,并以某型轿车的底盘装配中间隙动态计算和显示为例进行应用验证.结果表明,该方法能够支持交互虚拟装配仿真中的间隙动态测量与显示.     

基于虚拟现实技术的虚拟乒乓球系统的研究与实现

一种实时参与的虚拟乒乓球系统。该系统以乒乓球拍作为人机交互的工具,综合运用了虚拟现实、磁传感器,并通过立体显示等多通道交互技术实现了人在虚拟环境中与虚拟对手比赛打乒乓球,使参与者在由计算机构造的虚拟场景中获得了如同在真实环境中打乒乓球的体验。     

虚拟现实技术在非恒定流实时仿真中的应用(英文)

为实时显示河道流场的动态变化过程,将虚拟现实技术应用于非恒定流的实时仿真模拟,开发了基于虚拟现实技术的流场动态可视化系统.采用虚拟现实技术在计算机中构建真实的三维地形地物,进行交互漫游;河道流场状态由二维水动力学模型提供;基于粒子系统思想,采用运动的矢量箭头模拟动态流场,并将该流场集成于三维场景中,实现了虚拟现实与科学可视化的有机结合.为解决三维虚拟仿真与数值计算数据量和计算量都很庞大的问题,采用基于网络的并行算法,使数值计算与三维显示在不同的PC上进行,计算结果通过网络传输进行交互,同时采用插值处理的方法解决计算速度与显示频率不协调的问题.系统用来模拟三峡工程与葛洲坝工程当前流量状态下整个流场的动态变化,具备直观性、实时性和科学性,是流场实时模拟显示的解决方案之一.     

基于Cesium时空三维可视化的数据调度与缓存机制

针对传统三维可视化技术存在数据调度速度慢、场景绘制效率低等问题,本文提出了一种绘制线程与调度线程并行的双线程数据调度策略。该策略将数据调入等待队列,根据视点距离进行顶点层次划分,再利用双线程渲染管线进行场景绘制。为了提升了三维场景处理速度,建立了二级缓存渲染机制与瓦片数据更新策略,并基于Cesium图形引擎,设计并开发了武夷山国家公园时空三维可视化系统,优化了三维场景绘制与数据调度性能,实现了国家公园多源数据集成,提高了虚拟场景中跨平台、跨终端三维展示与交互能力,为国家公园数字化建设提供了行业参考。     

基于VRML的计算机组装虚拟实验的研究与实现

在计算机组装教学过程中,教学条件不足和硬件更新迅速等问题影响了教学的效果,采用虚拟现实技术对计算机组装课程中所需的硬件和实验过程进行仿真,可以很好地解决这些问题.开发了基于VRML的计算机组装虚拟实验系统;描述了实现虚拟实验的各种关键技术,包括虚拟场景的构建、虚拟部件的动态组合、虚拟实验场景交互等.将该虚拟实验系统用于实际教学中可达到预期的教学效果.     

基于协同环境的混合实时任务调度模型

针对协同处理应用的混合实时任务调度需求,提出了基于预取时间的虚拟服务器调度模型,给出了模型调度中的相关算法,论证了算法的可调度性.该算法基于资源划分补给策略,可以实现多种调度算法在同一个实时调度系统中的并发工作.实验结果表明该模型具有很好的调度效果.     

基于VR技术的设备拆装系统设计

为解决在虚拟环境中对设备拆装过程进行演示和虚拟操作的问题,设计构建基于虚拟现实技术的设备拆装实训系统,给出一种新的、简单、快捷的软件解决方案,即“模型文件+开发包”的方法。用3DMAX实现虚拟实训场景及其中虚拟设备的建模,用VC编程实现场景及模型的实时显示、特殊效果产生、人机交互控制等功能,最终实现虚拟的设备拆装实训系统设计。受训者的实际使用表明,该系统具有良好的交互性和较强的沉浸感,拆装过程逼真、高效、便捷,达到了设备拆装实训教学的训练目的,是对实物拆装实训的有益准备和补充。     

一种免注册标识的增强现实方法

针对传统增强现实(augmented reality, AR)技术中标识信息和虚拟信息需要提前置入、虚拟模型的显示受标识信息限制的问题,提出一种免注册标识的增强现实方法。以C/S(客户端-服务端)架构为载体,采用用户数据报协议(user datagram protocol, UDP)传输信息,首先以HoloLens为客户端采集目标信息,随后服务端通过迁移学习训练的卷积神经网络来识别目标信息,最后客户端依据识别结果从服务器中动态加载虚拟模型。通过实验证明,该方法在开发过程中无需注册标识信息,对目标信息的识别准确率高,虚拟模型的显示免于对标识的跟踪,从而提高了AR的实用性,也可以更好地适应新场景需求。     

全景虚拟现实在网络课件中的应用

利用全景序列图像代替全景图像,避开了全景图像拼接和热点跳变这一技术难题.在普通微机和Win dows运行环境下构造三维虚拟场景,使用普通鼠标、键盘进行交互.将虚拟现实技术和网络技术有机地融入到网络课件的写作系统中,开发了一个集成型网络课件的写作系统.有利于非专业人员的使用和虚拟现实技术的普及.     

大地形数据存储和调度方法研究

以多通道图形输出地形漫游系统项目为依托,本文对地形数据的分块存储和动态调度策略进行了研究,设计出一套合理的地形数据组织和调度方案,缩短了场景的初始化时间,提高了绘制的帧率,实现了大规模三维地形漫游系统显示的平滑和连续。     

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.     

基于虚拟现实的分布式现实战场环境研究与实现

随着近年来计算机网络通讯技术的迅速崛起,架构在网络虚拟现实领域的构想——分布式虚拟现实,正在逐渐成熟中。文中首先介绍了分布式虚拟现实的应用现状及发展,分析了分布式虚拟战场环境的需求和体系结构。然后,阐述了战场虚拟场景的数据建模方法,列举了交互大型场景动态实现的关键技术。并且设计完成了一个分布式虚拟现实原型系统的各个功能模块,实现了各用户相互的感知以及化身之间的交互。最后陈述了该系统的性能、架构特点和存在的问题,并得出结论。     

VRML场景优化问题研究

当前利用VRM L建立基于网络环境的大型虚拟场景所面临的主要问题是由于网络带宽本身的限制,使得浏览场景的实时性较差.因此,针对此问题,提出了提高场景生成速度及场景相关文件下载速度的优化策略,并给出了相应的技术解决方案.     

化学虚拟实验室建设的探究

运用虚拟现实技术建立化学虚拟实验室,对于进行工业设计,虚拟实验、虚拟制造,有效提高教学效果,提升教学过程中的科技含量,起着重要的作用,应着力建设和加强这方面的工作,本文介绍了化学虚拟实验室的基本概念及化学虚拟实验室建设的基本参数,提出了建设化学虚拟实验室的对于教学工作的必要性。     

基于虚拟现实的纹理烘焙技术在动画模型建立中的应用

在虚拟现实技术的研究中,纹理烘焙技术可以对虚拟现实的场景模型进行预处理,将阴影信息渲染成引擎中的地图,提高动画的逼真度,但由于其计算量较大以及应用开发较少的原因,目前对于该技术在动画制作中的应用研究较匮乏。本文针纹理烘焙在动画制作方面的应用,主要研究了该技术在动画制作方面的实时阴影生成以及法向映射等具体实施的过程及效果,这一技术不仅能够节省系统资源,提高系统的性能,也可以提高在动画制作过程中的操作效率,进一步增强显示效果。     

三维场景的交互仿真技术

目的坦克和高炮仿真软件中关键技术的研究与实现。方法 采用ＯｐｅｎＧＬ和Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＾＋＋进行实时交互的三维图形开发。结果采用键盘进行交互,实现了三维场景的编辑和实时漫游,实现了光照,纹理,反走样,雾化等一系列提高真实感的效果。