基于OpenGVS的校园漫游系统的开发

本文以北京工商大学良乡新校区CAD数据为基础,通过使用Multigen Creator 3D建模工具,实现北京工商大学良乡新校区场景模型.同时使用Quantum3D公司视景仿真驱动软件OpenGVS,实现了校园漫游系统的实时驱动,并讨论了场景实时驱动时需要解决的几个相关问题,包括模型的导入,系统的初始化,视点的控制,碰撞检测等.     

一种免插件的网络三维图形发布引擎及其应用

介绍了一种免插件的网络三维图形发布方法,并在三维网络虚拟社区的基础上,实现了三维化身表现和三维场景发布,解决了交互式漫游、视点缓动切换和二维导航等三维浏览的关键技术,并通过模型参数设置和角色动作单元控制的设计,优化了三维化身与三维地图场景的融合方式.     

一种二三维联动地理信息系统的实现

二维平面地图和三维空间场景集成是当前地理信息系统的一种重要应用方式,本文构建了一个由二维平面地图与三维空间场景集成的虚拟城市地理信息系统, 包含建筑地物模型的加载与漫游功能。在此基础上研究了二维场景和三维场景在可视层面上的联动关系与实现途径。基于参数假定,提出了一种联动算法,根据二维平面视点参数定位三维场景视点位置,根据三维场景视点参数定位二维平面视点位置,并通过事件触发机制保持二者视图在交互过程中的位置同步发生变化。二三维联动系统实现了操作二维或三维中的一个视图时,另一个视图同步移动到相同的区域和视角。通过三种不同条件下的视角转换获取到二者场景视点的同步效果,实现效果表明,该系统能够适应各种用户操作下的视点同步,具有可行性和精确性。     

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3dsMax和VRP的数字博物馆虚拟漫游系统设计与实现

介绍了利用点云数据在3ds Max中构建学校博物馆三维模型的思路、方法和流程,以及结合VRP平台建立虚拟漫游场景的步骤,列举了场景建立过程中遇到的问题及解决方法.一方面使用户可随着视角的变换观察整个场景的结构,另外还实现了漫游过程中的障碍物检测和碰撞检测功能,通过键盘和鼠标实现虚拟场景的人机交互控制,为虚拟漫游场景的构建工作提供了借鉴.     

基于RGB-D传感器的车间三维场景建模

感知车间环境是实现自动引导小车(AGV)智能化自主运行的基础.三维场景建模比二维地图更适于表达非结构化场景信息,然而已有的激光雷达技术和视觉技术实现方法都有其不足之处.文中利用RGB-D深度传感器,结合移动机器人及开源机器人操作系统(ROS)建构了一套软硬件系统,用于制造车间环境的复杂大场景三维建模;介绍了该系统光机电硬件和ROS软件的各模块功能与集成设计,以及相应的扫描策略,并用该集成系统进行了车间局部环境自动连续扫描、数据拼接、三维建模实验.结果表明用该系统可以较好地完成三维场景建模任务.     

数字城市地理信息公共平台中三维场景的建立

主要阐述了数字城市地理信息公共平台建设中三维场景实现的技术和方法,通过对于不同的数据处理方式、建模方法和流程,以及对不同三维地理信息系统软件的三维场景建立方法的了解和对比,总结出了一套完整、可行的实现流程与方法.     

导弹飞行过程的虚拟现实

基于Vrmlpad软件平台,应用VRML开发导弹飞行过程仿真,通过交互界面的设计、三维对象的建模、模型的数据驱动以及视点的变化,建立了导弹的三维模型,制作了地形、天空等三维仿真场景,该系统能够实现导弹飞行的可视化仿真,可通过视景仿真终端从任意角度和距离观察导弹的飞行过程。     

一种数字矿山快速漫游的层次建模方法

针对虚拟数字矿山中三维场景渲染速度问题,以提高漫游过程细节层次的建模速度为目标,通过对三维场景中各模型的相关性定义,提出了一种快速结构分层建模方法。首先利用漫游场景中规则模型的视点相关性组织细节层次,通过结构分层有效组织和管理矿山漫游三维场景,从而减少场景程序文件容量;其次利用视点相关性提出的动态权系数算法,计算矿山各结构分层动态显示系数;以简单、快速的方式构建动态变化下的场景模型,实现数字矿山各结构块不同细节层次显示的虚拟漫游。实验结果表明,该方法能够有效减小程序文件,实现数字矿山三维场景的快速漫游。     

某导弹突防的三维视景仿真与研究

以导弹的位置、姿态等数据为基础，研究导弹能否有效地利用敌方防御雷达的死区，躲避敌防御系统的袭击，并通过Vega-Creator-VC 仿真开发环境，实现导弹从发射、飞行至攻击目标的视景仿真，同时提出了三维对象建模中的关键技术、模型驱动中视点的变化和部件运动、场景处理中特殊效果的实现。本三维仿真系统符合仿真系统三维化的发展趋势，符合虚拟现实的要求，为导弹突防提供了逼真的三维场景。     

内河航道三维动态监控系统架构

为提升内河航道管理水平,结合内河航道场景以及航道维护业务特点,运用虚拟现实技术,提出一种基于三维的内河航道动态监控系统架构,并研究一种4D数据与动态3D航道业务模型数据相结合的三维航道场景更新维护机制,在确保三维场景稳定前提下实时立体展现航道中船舶、航标动态以及水位变化对航道、河床的影响.实践证明,该架构以及相应的更新维护机制确实可行.     

面向管道焊缝渗透检测机器人的管道定位与规划方法

为了实现核电设施管路的自动化焊缝检测作业,在降低人工作业安全风险的同时提高工作效率,提出了一种集喷涂、喷擦、刷涂、擦洗、环境感知和场景建模的机器人自主作业软件系统及相关算法。分析作业机器人的工作环境和功能需求,进行机械臂和感知模块的选型,制定三维建模和参数辨识方案,搭建焊缝检测作业系统;提出了一种基于机器人感知到的视觉和深度信息进行场景建模的算法,该算法可以输出检测关到作业面的位置、三维模型以及作业区域范围;提出了一种基于三维重构模型和作业区域范围进行作业轨迹规划的算法,并搭建了仿真平台验证运动轨迹的正确性;开展了管道定位与三维重构实验以及轨迹规划实验,实验的结果证明,提出的管道定位方法能够实现精确的点云数据采集和高精度的管道参数辨识,机械臂能够实现准确性高、连续性好的运动,满足管道焊缝检测作业的要求。     

微机平台上基于几何模型实时显示系统的研究

讨论了微机的软硬件技术的最新发展,给出了微机平台上基于几何模型的实时显示系统的一种具体实现系统由三维建模、接口、实时显示三个模块组成三维建模中引入了三维参数化造型技术,以减轻建模工作量;接口模块主要负责场景重组、材质设定、数据提取,提供对ＤＷＧ、３ＤＳ格式的图形文件的支持;实时显示中增加了预处理和以场景重组为基础的预裁剪,以减少图形实时生成时的计算量     

基于VRML-Java的虚拟现实技术在可视化装配中的应用

为实现建立在开放技术标准之上的可视化装配系统，本文对基于VRML－Java的虚拟现实技术在工程设计领域的应用进行了研究，提出了一种新型的Web环境下3D交互仿真结构，3D模型下载到客户端显示，复杂的运算和仿在服务器上进行，从而实现服务器端装配模型和客户端显示模型的分离，在此基础之上可以完成VRML场景的动态生成，装配控制、碰撞检测以及装配过程的动画回放等功能，该结构不仅可用于网络环境下的可视化装配，也适合于其他领域基于Web的科学可视化。     

基于彩色伪随机编码单幅图像的三维欧氏重构

文章针对机器视觉中彩色伪随机序列编码与灵活的预标定三维重构技术,研究了基于单幅编码图像的三维欧氏重构系统集成。先对CCD相机采集的编码图像进行必要的预处理,接着对其进行特征点检测与匹配,结合预先标定的LCD投影仪参数,利用层次化的三维欧氏重构理论,即可根据单幅图像恢复该三维场景的三维坐标数据,重构三维场景的三维形貌。     

实景三维模型缺陷修复关键技术

为了有效提高实景三维模型反映各类型地理要素的准确度和精细度以充分支撑实景三维中国建设工作,本文首先将当前无人机倾斜摄影三维重建后的三维模型中存在的模型缺陷系统性分为四大类型,并分析其产生的原因。随后,本文针对性地提出了三种关键技术：一是基于连通性和欧氏距离聚类的交互式悬浮物去除,利用图割理论和随机一致性抽样算法识别和删除悬浮物;二是基于图割理论的水面半自动整平,在利用Grabcut算法提取水面区域的同时为其赋予统一高程以实现水面的平整;三是基于深度网络模型的水体纹理inpainting填充,利用卷积神经网络和深度对抗训练以获得水体纹理的特征和结构从而实现水体缺失纹理的修复。最后,本文利用湖北省宜昌市的实际生产数据进行了修复实验,实验结果表明本文提出的各项关键技术能够有效修复三维模型缺陷,从而使实景三维模型具备更精细的地理实体和地理景观还原度。     

一种新的四维地质信息系统架构

为开发出具有几何、拓扑与时间等属性综合查询功能的四维地质信息系统,提出了一种新的基于四维地质模型与地质数据管理系统的架构.该架构将几种不同的软件组件与地质数据模型有效地融合在一起,与同类的二维或三维地质信息系统相比,该架构更适合开发一套功能完整的四维地质信息系统.     

三维激光扫描与增强现实技术在 虚拟场馆建设的应用

文章研究基于三维激光与AR增强现实技术的智慧旅游微缩模型场景建设.以矿山公园虚拟场馆旅游为实例,使用高精度三维激光仪器,对矿区典型景区进行三维建模,打印出精确的3D微缩景观模型,并在3D模型的基础上开发出增强现实导览系统.游客使用手机扫描模型标签时,自动激活增强现实解说系统,大大增强游览的体验性、交互性和趣味性.该技术在景区模拟讲解、博物馆游览、旅游会展、旅游景区营销、休闲房产营销、高尔夫会所营销、旅游规划等方面也有着巨大的应用潜力.     

基于3D MAX的模型优化的研究

在复杂虚拟现实系统中,利用3D MAX对三维模型的处理存在两个主要问题:一是载入场景文件要花费很多时间;二是即使是在高性能的PC机上,浏览场景的速度过低也是一个瓶颈问题.场景变换随着鼠标移动滞后几秒钟甚至几分钟.为此需要对模型进行优化.从简化建模和提高渲染速度两个方面介绍了优化三维模型及减少载入时间的几种方法并给出实例说明.