虚拟现实技术在鼻腔镜手术仿真训练系统中的应用研究

讨论了虚拟现实技术在鼻腔镜手术仿真训练中的应用,结合研制开发的具体实用系统,对系统设计、三维重建、实时力反馈、交互漫游、仿真操作等相关技术进行探讨。为把虚拟现实技术拓展到其他医学手术仿真领域提供了技术依据。     

基于NURBS建模的隐身目标RCS仿真研究

隐身方法中,在目标表面涂敷雷达吸波材料(RAM)可以在所有方向上都达到减小雷达散射截面(RCS)的隐身效果。采用非均匀有理B样条(NURBS)方法建立目标模型,并将模型转化成易于计算的贝齐尔(Bézier)形式。然后,采用物理光学法(PO)计算了电大尺寸隐身目标的RCS。通过涂覆圆柱、涂覆柱台的计算,将结果与文献结果相比较,表明本方法是有效的,同时也说明吸波材料对减小目标RCS有显著效果。     

中国成品油需求仿真系统及仿真模拟研究

利用系统动力理论和成品油供需分析建立了我国三类成品油需求仿真系统,本系统分为三个子系统,即汽油需求子系统、煤油需求子系统和柴油需求子系统.系统模拟实践表明,在假定国际原油在高位平稳运行、国内经济快速发展、各类主要用油机具燃油经济性不发生变化等假设条件下,三类成品油供需呈上涨趋势且比较平衡,但均体现出供应紧张趋势;三类成品油需求比例比较稳定,但煤油需求占总需求比例有一定上升,而柴油和汽油比例有一定的波动;需求柴汽比有一定的升降;用油车辆的数量不断上升,但其增长速度都呈下降的趋势;三类成品油国内价格均低于国际价格,汽油和煤油价格上升较快,柴油价格上升较慢.     

中国股市仿真系统建模及其非线性特征研究

作为新兴的股票市场,中国股票市场还不成熟和完善,用传统方法很难建模.在交易者模型中引入了噪声交易者模型,并加入政策因子,应用遗传算法来进化预测规则,建立了Agent的价格预期模型.同时根据中国股利收益率偏低的特点,建立了中国的股利动力学模型.在此基础上建立了中国股票市场仿真系统.对该系统进行模拟及分析,发现仿真系统与真实市场同样主要的非线性动力学特征--分形和混沌动力学特征.这一研究对挖掘中国股票市场的演化规律和混沌动力学产生的关键因素具有重要意义.     

基于GeoVRML的虚拟校园景观构建与网络发布

虚拟GIS(VRGIS)技术已经成为虚拟城市系统建设研究的热点且得到了广泛的发展和应用。介绍了如何应用地理虚拟建模语言GeoVRML构建虚拟校园场景,实现网络三维可视化发布的基本方法和步骤,并成功构建了首都师范大学虚拟校园场景。     

基于SIMULINK和VR技术的三维监视软件开发

在某武器系统演示试验中,需要对靶目标的运动进行实时跟踪,并方便直观地查看其飞行姿态和飞行轨迹.根据任务需求,给出了一种基于Matlab(Simulink)和VR技术的三维动态监视软件的实现方法.软件采用VB与Matlab混合编程,使用Simulink模型接收VB传送的数据并即时更新虚拟世界场景,充分利用虚拟现实技术的真实直观、视点可变、与现实同步等优点,很好地完成了动态监视任务.重点介绍了程序接口技术和Simulink模型控制技术,这种方法也能够方便地应用于其他类似的监视任务中.     

数字运动员人体模型及其仿真研究

提出了数字运动员的概念，讨论了基于树型的人体结构模型及其逆运动学和动力学模型，最后结合举重运动员的抓举动作介绍了一种基于知识的数字运动员的新型的人体模型的仿真系统结构，其可以很好地解决关节空间的冗余参数的优化问题。     

全任务航海仿真系统的评价方法及关键技术研究

全任务航海仿真系统是一种典型的人在回路中的仿真系统,也是当今虚拟现实研究的重要应用领域.评价全任务航海仿真系统性能的优劣,主要用三个真实感:行为真实感、环境真实感和物理真实感来衡量.行为真实感由所采用的船舶运动数学模型所确定,环境真实感主要由视景系统所确定,物理真实感主要由所采用的仿真驾驶台及仪器设备所确定.详细介绍全任务航海仿真系统所涉及的关键技术;体系结构及和三个真实感衡量标准所对应的船舶运动数学模型、视景系统和仿真设备.     

虚拟针灸视觉建模与仿真方法研究

为了解决传统针灸培养模式中初学者只有理论训练而没有实践训练的问题,结合信息技术和医学技术开展虚拟针灸训练系统的研究与实践。针对针灸治疗视觉过程中皮肤下陷和皮肤旋转两种物理现象,通过数学物理建模方法在三角形网格皮肤模型上建立物理模型。利用Java3D建立虚拟针灸场景,并对所治疗的穴位点进行拾取,随后运用JOGL（Java Bindings for OpenGL）呈现针灸治疗视觉全过程,并根据训练者操作过程进行评判。通过整合各个功能模块,在NetBeans IDE下开发出一套虚拟针灸训练平台,供针灸训练人员进行操作,评测训练人员的针灸水平。虚拟针灸训练系统的研究和实践对于降低实习针灸师医疗事故出现率具有重要的实际意义和应用价值。     

群体演出活动服装虚拟仿真系统设计与实现

服装在群体演出活动中发挥重要作用,直接影响整体演出效果呈现。为实现群体演出活动服装的虚拟设计和虚拟演练目标,设计实现群体演出活动服装虚拟仿真系统。利用CLO3D建立人体模型,构建服装个体模型,将人体和服装模型导入Unity后,调整服装材质并且添加纹理图,在Unity中复制成群体,开发演出场景虚拟仿真的交互界面,实现群体演出服装整体效果的设计与可视化虚拟仿真。仿真结果表明,虚拟仿真技术能够模拟出群体演出活动的大体效果,节约排练成本,缩短排练的周期。     

车载人因协同仿真系统研究及实现

为提高现代车路协同系统中人车联合测试能力,搭建车载人因协同仿真系统。运用分布式理论建立汽车模拟仿真联合平台,构建车载人因协同仿真系统,基于MQTT(message queuing telemetry transport)消息队列遥测传输协议,优化数据分发效率与数据采集效率。仿真实验表明:构建的车载人因协同仿真平台降低了参与实验HMI(human machine interface)子系统与主系统的耦合性,具有良好的鲁棒性和灵活性,分布式数据分发机制使多终端子系统埋点数据采集与数据融合效果大大提升,且可扩展以支持更多的车辆子系统和其他终端设备的仿真研究。     

基于导热微分方程新解法的人体温度仿真

传统直角坐标系下的导热微分方程与人体几何特性匹配较差,造成方程求解精确度低,从而引起人体温度仿真值与真实值偏差较大。针对这一问题,文章基于人体椭圆柱体的几何特性,将导热微分方程从直角坐标系转化为椭圆柱坐标系,采用交替方向全隐格式的有限体积法对方程进行离散、求解;同时给定初始温度以及边界条件,对人体温度进行仿真。将本文仿真结果与传统导热微分方程的计算值以及实验值进行对比,得出本文的计算方法正确且计算精度较高。     

某导弹模拟训练系统中虚拟环境与兵器的设计实现

通过对某导弹模拟训练系统中虚拟环境与兵器的设计实现介绍,讨论了几种Direct3D三维特效程序设计的基本途径,同时还简单介绍了作者对Direct3D API函数的可视化类库封装,该类库降低了三维程序设计的复杂度,提高了程序员工作的效率。     

空地战场作战可视化仿真系统研究

采用STAGE作为作战想定编辑器,MultiGenCreator和Vega作为视景仿真开发工具,在SGI350大型图形工作站上开发了空地战场作战可视化仿真系统。解决了作战想定的二维显示、三维地形建模、UNIX系统下的视景仿真软件开发以及经由实时网络接口与分布交互仿真系统的连接等关键技术。结果表明系统具有图像刷新快,实时性好和逼真度高等优点。