植物三维形态虚拟仿真技术体系研究

植物形态结构及生命属性的数字化、可视化表达是现代农业的重要研究内容,开展数字植物研究具有重要理论意义和应用价值.提出数字植物三维形态虚拟仿真技术体系框架,按照数据-知识-模型的逻辑关系,从三维数据获取、几何建模、场景显示和交互应用4个层次论述和总结了数字植物三维形态虚拟仿真关键技术,系统介绍了相关技术的理论基础和应用前景.重点阐述了数字植物三维形态虚拟仿真所面临的关键问题及可行的解决方案,以期为数字植物研究的进一步发展提供参考.     

植物叶片粗枝网络结构多工况模拟分析

采集三种新鲜植物叶片标本,通过拍照式三坐标测量仪获取植物叶片的坐标数据点云,在ANSYS中建立叶片的粗枝网络模型;并以三种植物叶片的粗枝网络模型为研究对象,对叶片在自然环境中受雨、风等载荷影响进行数值模拟.总结了植物叶片受载时应力分布及变形规律,发现不同类型叶子在雨和风的分别作用下最大等效应力均发生在主脉上,变形除了沿载荷方向的剪切弯曲外,还表现为绕主脉的扭转.     

可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一，可在产品设计阶段进行预装配，验证装配工艺的正确性，基于Solid Edge的可视化虚拟装配系统，通过其二次开发，应具备装配路径设置，装配零部件姿态调整及消隐，装配视角调整和视图放缩，虚拟仿真设置等功能，系统的总体包括装置建模初始化，装配工艺文件获取，装配过程动画和仿真等模块。其关键技术有：解除CAD装配体约束，并提取虚拟装配部件6元组位置和姿态信息；以6元组信息为基础的虚拟装配体重绘，及其装配过程仿真；包括虚拟装配零部件，装配件，装配路径和优先级，角度姿态，装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织。     

可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一 ,可在产品设计阶段进行预装配 ,验证装配工艺的正确性 .基于SolidEdge的可视化虚拟装配系统 ,通过其二次开发 ,应具备装配路径设置、装配零部件位置和姿态调整及消隐、装配视角调整和视图放缩、虚拟仿真设置等功能 .系统的总体结构包括装配建模初始化、装配工艺文件获取、装配过程动画和仿真等模块 .其关键技术有 :解除CAD装配体约束 ,并提取虚拟装配零部件 6元组位置和姿态信息 ;以 6元组信息为基础的虚拟装配体重绘 ,及其装配过程仿真 ;包括虚拟装配零部件、装配体、装配路径和优先级、角度姿态、装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织 .     

基于蒙特卡罗法的植物叶片可靠性分析

为探索植物叶片各变量参数及加载载荷与其可靠性之间密切关系,采集石栗新鲜植物叶片,通过三坐标测量仪获取植物叶片的坐标数据点云,在ANSYS中建立简化的叶片有限元模型,基于蒙特卡罗法对叶片模型施加随机风载求解计算.结果表明:假如模拟次数足够多,运用ANSYS 软件与蒙特卡罗相结合的随机有限元法分析植物叶片的可靠性是可行的.     

虚拟植物生物学实验室教学实践研究

根据虚拟实验的技术和方法特点,提出植物生物学实验教学改革方向.通过对不同虚拟实验类型应用于实验教学的研究,利用沉浸式、协作式和自适应虚拟实验环境,开设一定数量和比例的验证性、综合性、探索和设计性实验实现学生的设计和创新思维能力培养,分析虚拟实验与实验教学应用的结合点,构建虚拟植物生物学实验室教学系统.     

基于数字化技术的虚拟植物生长过程研究

植物生长数字化对促进植物生产和现代农业发展具有重要意义.通过阐述虚拟植物及其模型构建思想,提出实现植物生长数字化的若干关键技术.在现有植物生长模型研究基础上,结合虚拟植物模型,采用特征提取与融合方法 重构植物生长信息,再通过模型融合实现植物生长的数字化.由实例应用表明该技术对植物生长发育具有较好的预测性和可行性.     

汽轮机扭叶片的虚拟设计

工业产品传统的物理设计过程,由于前期缺乏预测能力而使产品开发程序效率低、费用高．运用产品虚拟设计的基本理论和方法,针对汽轮机中低压级的热力过程,建立了扭叶片虚拟设计的基本框架．通过热力计算程序得到扭叶片的成型规律,并从三雏造型到仿真试验进行了叶片虚拟设计的研究,将热动类专业知识、计算机仿真技术与CAD技术相结合,形成一种比传统设计过程更高效的设计方法,体现了虚拟技术在汽轮机叶片设计中的成本低、收益高、决策性好等优点．     

特色植物魔芋综合虚拟仿真实验的构建与实践

为提升学生创新、研究性学习和综合实践能力及生态文明意识,利用虚拟仿真技术,结合教师科研课题、研究成果和学术前沿,构建了魔芋分类鉴定、育种及病原微生物分析综合实验项目.以地方特色经济植物魔芋为研究对象,通过4个模块和36个互动环节,有机结合观察、实验、分析、研究各环节,再现野外考察、魔芋分类、人工授粉、病原菌鉴定全过程.以学生为主体,基于实验预习、线上虚拟、实体学习、课后拓展、过程性评价和教学反思构成的教学周期,为虚实结合、线上线下混合式实验教学提供载体,同时为地方经济发展和植物资源保护、开发和利用培养专业人才.     

LED植物荧光粉制备虚拟仿真实验设计

提出了LED植物荧光粉制备虚拟仿真实验的"一三X"设计思路,以Unity 3D为开发平台,软件的主菜单由"项目由来、 实验原理、 实验仪器、 实验操作、 应用提高"等9个菜单项组成;将"基于问题的探究式教学方法"融入到"原料选择、 配比、 称重、 高温灼烧、XRD谱测试"等虚拟情景中;制订的"评分点多样—操作留迹—成绩...     

交互式可视化虚拟施工过程技术研究

提出一种交互式可视化虚拟施工方法,以建筑施工验收规范和土木施工技术为判定,依据建立施工数据库将工程项目建设过程中的外在环境构件、建筑构件等固定对象和搬运、吊装、安装、浇筑等施工过程进行全过程仿真建模,实现交互式施工和操作仿真。并根据施工计划和变动动态优化施工方案,提高施工过程效率,有效减少施工风险、优化施工组织、提高工程质量,为企事业单位降低施工成本和风险。     

基于虚拟现实技术的核电站三维视景仿真系统研究

以大亚湾核电站为原型,运用虚拟现实技术建立了基于3DS Max的虚拟核电站三维模型。利用3DS Max软件创建了大亚湾核电站的三维模型,借助OpenGL图形库编程生成核电站三维仿真系统,以期给核电站操作人员的培训工作带来帮助。     

虚拟制造可视化环境技术研究现状及发展趋势

虚拟制造的三维可视化环境是虚拟制造的基础。本文介绍了虚拟制造可视化环境的特点、硬件结构、软件环境和交互技术，三维可视化研究中的关键技术，研究现状及卿发展趋势。     

虚拟房层三维可视化系统的实现

本文深入地研究了虚拟现实系统中三维对象虚拟现实建模、立体显示及人机交互等实现技术,并将其运用于社区三维可视化系统的实现中。利用3ds max对系统中的对象进行了三维化,并将其转换为VRML97格式,以便Java 3D可以直接调用,简化了系统开发的复杂度。系统对社区楼盘的三维可视化使销售人员大大提高了工作效率,同时也使消费者能够利用网络对社区楼盘进行全面的考察,身临其境地感受社区温馨的环境。     

虚拟建筑群三维建模与可视化实现

论述了地形、城市建筑物以及其他附属设施的三维模型建立方法;探讨了三维对象模型与地形模型 的匹配问题;分析了虚拟建筑群的三维可视化过程;采用三维可视化技术,实现了某建筑群的三维建模与可视 化表达,具有很好的实用性,为进一步进行数字城市的三维建模及可视化设计提供了一种辅助手段。     

并行工程与虚拟样机可视化技术

并行工程与虚拟样机可视化技术的有机结合是现代机构制造业发展的一大趋势。本文分析了并行工程的发展特点 ,论述了并行工程与虚拟样机可视化技术的内在联系 ,给出了虚拟样机可视化设计的一个系统模型 ,讨论了虚拟样机可视化技术的前景     

基于Matlab的可视化理论力学虚拟实验

在传统的理论力学教学过程中,很多问题都只能进行瞬态分析,而无法对整个运动过程进行分析,且求解过程一般又对解题技巧有较高要求;利用Matlab强大的数值计算能力和图形处理技术,对力学问题进行过程分析,并将结果以曲线、动画等直观的形式表现出来,以提高学生对理论力学的感性认识。     

三维可视化虚拟现场监控环境的设计及机理

虚拟现实作为计算机领域最新技术,正逐渐渗入到工业控制领域.针对目前工业组态软件二维的用户界面,运用虚拟现实技术,从视觉、音效、动态参数的三维可视化等方面进行虚拟现场监控环境的设计.在保证工业监控实时性的同时,丰富和发展了工业监控的交互手段,有利于提高工业监控界面的真实感和透明度.     

信息可视化和知识可视化的比较研究

介绍了信息可视化和知识可视化两种理论方法的概念、特征和联系,着重分析了信息可视化和知识可视化在具体研究方向、理论基础和实现手段上的区别,展望了两种理论方法在我国的发展趋势。