一种基于真实感图像生成的织物外观仿真快速算法

织物外观模拟方法是织物CAD系统开发的一个重要研究内容。为了提高织物真实感图像生成算法的效率,提出了一种新的织物外观仿真的快速算法。通过对织物表面浮长线的光强分布情况进行分析,发现各点的漫反射光强沿着轴向或截面方向均随距离增大而衰减,衰减系数为入射角的余弦,从而建立起相应模型及实现算法。最后通过实验对算法的正确性进行了验证。     

融合真实感模型的沉浸可视化

科学计算可视化给工程师提供一个洞察产品性能的有效途径，但数据量的增加远远超过人们理解数据的能力。科学家观察数据和操纵数据都利用简化的环境和模型，大大约束了对产品和物理现象的观察。该文提出了一种结合虚拟现实技术、科学计算可视化和几何建模技术的创新可视化方法。将科学计算数据和真实感模型有机结合起来，利用虚拟现实技术，提供用户栩栩如生、身临其境、高交互的沉浸可视化环境。论文给出了系统详细构架，建立虚拟场景树以及构造可视化结果融入场景的流程，研究沉浸可视化的使能技术。最后在Powerwall系统上实现了系统原型，并应用在工程实践中。     

运动目标的红外成像模型及其绘制

运动目标红外图像的真实感生成一向是红外场号生成中的难点。首先提出了一个运动目标的红外成像模型，它不仅结合了各种环境影响、目标表面几何形状、结构、热特性等因素，还考虑到内部热状态、以及目标在高速运动状态下的气动加热效果。另外，还设计了适用于红外图像的绘制方法，以提高红外图像的真实感效果并简化程序。在考虑到大气传输和传感器噪声对红外成像的影响后，给出了不同视点的运动目标的红外图像。从实验结果看，该模型及方法模拟效果真实，算法可靠。     

一种基于特征的实时LOD模型生成算法

在虚拟现实系统的复杂场景中为了加速复杂场景绘制，一般采用层次细节(Level of Detail)模型的方法。一般的LOD方法主要基于几何外观决定形体被简化的部分和简化程度。针对某些特定应用，提出了一种基于特征的LOD模型生成算法，以对某种特征的度量值为权重对几何特征进行调制，在简化后的模型中充分保留了该特征。算法简单直观，所生成的LOD模型能连续平滑过渡，并且满足实时显示的要求。实验结果表明了算法的有效性。     

基于空间连贯性的快速图像逆映射算法

作为基于图像绘制技术(IBR)的基础算法,图像逆映射算法克服了正向映射的诸多问题,但存在的效率瓶颈极大地妨碍了其广泛运用。提出一种用于图像逆映射的快速算法―极线模板法。该算法利用场景的空间连贯性,采用相邻参考像素的可变半径模板对极线进行裁剪,从而将单次搜索从极线复杂度降低到模板半径复杂度。而对于无法采用模板进行裁剪的像素,则根据极线几何的保序性,利用已建立映射的匹配关系,找到最近的搜索起点优化搜索。该算法简单易实现,大大降低现有算法的计算复杂度,显著提高计算效率。     

基于VRML的虚拟环境生成工具的研究

虚拟现实建模语言VRML可应用Internet网上构造第二代WWW。但由于自身的繁杂性,直接构造三维虚拟空间较为困难,若能设计VRML生成工具,这就大大提高工作效率。本文主要讨论创建VRML生成工具的基本方法,最后我们利用生成工具完成一个应用实例。     

城市仿真中地形的快速构建方法

给出了一种基于MultiGenCreator的城市仿真中地形的快速构建方法,分析了虚拟城市中地形的特点,阐述了快速构建方法的原理,对方法实现过程中的纹理映射、模型优化等几个具体问题进行了分析并给出了解决办法,文章最后则给出了实验结果和进一步的研究方向。实践表明,该方法可以大大提高城市仿真中的建模速度,从而减少城市仿真产品的生产成本。     

虚拟现实模型语言在Web仿真中的应用

介绍了虚拟现实模型语言（VRML）,VRML编程以及它的Web仿真中的应用,并分析了它未来的发展前景。VRML不仅为实现Internet上动态的、交互的三维场景提供了标准的、合适的、平台无关的描述方法,它和Java语言的集成,为实现交互的3D图形、强大的编程能力、VRML与数据库交互、实时性、多线程和网络访问等提供了可能。这些技术,正广泛地应用于Web仿真中。     

基于虚拟现实的水电工程施工动态可视化仿真研究

针对水利水电工程施工动态仿真的复杂性，基于虚拟现实技术，采用高效的图形渲染引擎，进行物理系统的模拟，展现出具有真实感的可实时交互的虚拟场景，并将系统仿真信息与图形紧密结合起来，为水利水电工程的设计、管理提供一种全新的环境，为决策者提供更科学、直观的依据。     

面向控制的城市快速路网宏观动态交通模型

针对我国城市交通特点，在改进经典的高速道路网宏观交通流模型METANET的基础上，提出了面向控制的城市快速路网宏观动态交通模型。该交通模型能够更好地描述快速路出口匝道流出能力受限、快速路主线起始点车流以及快速路主线车速控制等现象。对上海高架快速路的实际交通流数据进行了仿真研究，结果表明该模型较好地反映了城市快速路交通流的动态演化特征，可以作为城市交通控制系统分析和设计的有力工具。     

大范围城市VR仿真系统的研究与实现

讨论了一种构建大范围城市VR仿真系统的新方法,它摒弃了传统的软件平台和方法,基于四种数据源,即数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)、数字模型(DM),同时结合VRMap软件平台,利用虚拟现实技术实现了整个城市的真实再现,最终构建并实现了整个城市的VR仿真系统。它同时有效解决了采用传统的软件平台和方法来进行城市VR仿真系统构建所存在的无法支持大数据量、系统开放性差、实现技术难度大、价格昂贵等缺点,为城市规划和城市的可持续发展提供了可靠保障。     

一种全景图象拼合算法

提出了一种新的自动全景图象拼合的鲁棒性算法。一是，基于多分辨率样条提出了一种新的图象拼接算法，它采用多分辨率样条来确定拼接区域宽度T和加权函数，使图象在不同分辨率下分别拼合，这样使拼合成的图象既清晰又光滑无缝；二是，在Levenberg-Marquardt非线性最小迭代算法的基础上提出了一种新的非线性最小迭代算法。算法在大多数情况下能自动完成，适宜于任何大小的图象并又不需要知道任何相机参数；对相邻帧之间相机运动没有严格的限制。     

面向武器装备系列研制的灵境仿真研究

首先阐明面向武器装备系列研制的灵境仿真研究的重要性及其学科归属.根据实施约束条件,将本项研究定位于应用基础研究.基于90年代的计算技术基础设施,将VR仿真开发系统的技术目标设定为自学习、自优化、目标驱动的自产生式建模与仿真环境.在1995年已实现的人工智能嵌入面向对象编程AI+OOP形式化体系中,通过知识封装赋予对象以知识禀赋和似人的精神属性.把AIOOM开发平台提升到面向智能体层次.文章给出Agent设计及实现的形式化描述,并通过二个实例说明该系统的可行性和优势.最后,展望系统发展方向并指出待努力解决和问题.     

地震环境虚拟现实系统的研制

地震往往带给人类的是巨大的财产损失和触目惊心的灾难，本文设计了一个地震环境虚拟现实系统，通过它，可以使参与者熟悉地震的前兆，强震以及余震的相关知识，帮助大家在突破遭遇到地震时做出正确的判断并逃离危险，该地震环境虚拟现实系统由电液伺服系统驱动，辅以全息音响技术，舞台灯光装置，是一个集科教和娱乐于一体的大型综合系统，具有较高的动态特性及较大的驱动功率；它由一台工控机控制，控制软件在LabVIEW平台上编写，控制参数的调整灵活方便；采用模拟和数字双闭环控制，并对各主要参数进行实时监控，增强了系统的可靠性，采用自适应逆控制方法及LMS算法，使得系统的输出精确地跟踪系统的期望响应。     

基于交互式多模型的VR系统头部运动预测算法与仿真

虚拟现实系统中的视觉延迟会严重破坏其沉浸感,是导致仿真病的重要原因之一.针对此问题,栽分析头部运动特点基础上,采用常速模型和当前统计模型构成的模型集合描述头部运动,建立了交互式多模型预测滤波器对头部位置进行预测,并对预测效果进行了仿真验证.仿真结果表明,相比以往采用单一、固定模型描述头部运动的预测器,该预测器提高了头部位置预测精度,从而更加有效地补偿了VR系统中的视觉延迟.     

灵境遥操作技术及其发展

灵境遥操作是消减不确定大时延影响、增强系统透明度的一种有效方法。首先阐述了灵境遥操作的技术概念和原理,提出了统一灵境遥操作系统的结构模型,然后指出并分析了需要解决的几项关键技术,最后对灵境遥操作的应用前景进行了展望。     

虚拟现实系统中飞行器航迹的实时模拟

烟雾等无定形物质的模拟一直是计算机图形学领域一个具有挑战性的问题,烟雾的实时模拟更是一个困难的问题。虽然目前现有技术已经可以生成真实感较强的动态烟雾,但由于这些方法多采用基于粒子系统的体绘制技术生成图像,因而大多数无法满足ＶＲ系统的实时性需求。本文提出了一种在ＶＲ系统中实时模拟飞行器尾部航迹的方法,该方法利用对平面多边形顶点灰度和透明度的扰动实时地生成和绘制航迹,算法简单高效,所生成的尾迹真实感较     

基于Multigen/Vega的校园VR仿真系统的实现--以中国矿业大学为例

虚拟现实技术对于城市规划和城市的可持续发展有着非常重要的意义,它的长足进步,为真实景观的再现提供了有效手段。本论文在已有的二维地理信息系统数据的基础上进行校园数据的获取与组织,利用虚拟现实技术实现校园全景的三维重建,采用层次型与面向对象相结合的三维数据结构,构造了校园全景的仿真模型,并实现了校园全景的驱动显示,为校园规划和可持续发展更可靠的保证。     

虚拟现实与城市规划

讨论了虚拟现实技术在城市规划中的应用 ,并结合实际开发经验 ,对虚拟环境下用户界面设计、视景建模、实时渲染、交互式漫游、音效等有关技术进行了探讨。