虚拟现实训练系统中基于手势的人机交互

给出了虚拟手建模和数据手套校正的方法和步骤。通过数据手套与位置跟踪设备的结合使用,得到现实世界中手的姿势以及位置,并以此驱动虚拟世界中的虚拟手进行交互操作。运用神经网络和逻辑组合的方法分别对定义的静态手势和动态命令进行识别,形成相应的操作命令。为验证所提方法的有效性和实用性,将基于手势的人机交互技术应用于某型自行火炮的虚拟驾驶训练中,受训者可以像在真实世界中一样操纵虚拟训练环境中的虚拟物体和部件,取得了满意的训练效果。     

虚拟世界监管体系及多重博弈模型构建

近年来,虚拟世界发展十分迅速,其用户规模迅速扩大,相应监管体系的不完善带来了不少隐患。本文在分析虚拟世界监管体系的基础上,以博弈论作为基本分析工具,探究虚拟世界监管过程中存在的多重博弈关系,即运营商与用户间的博弈、监管部门与运营商间的博弈、监管部门与用户间的博弈及多元动态博弈。深入分析每个博弈模型的博弈过程与博弈策略,以期丰富与完善虚拟世界监管理论与实践研究。     

一种可视化CFD网格生成方法

结合可视化技术 ,提出一种CFD前处理中的网格生成方法。阐述了CFD前处理中存在的问题 ,并针对这些问题构架起专用的绘图平台。详细介绍了网格划分的思路及实现方法 ,并将网格自动生成模块集成在绘图平台中。实践证明 ,这种可视化CFD网格划分平台操作界面方便友好 ,算法简捷正确 ,大大简化了前处理工作的复杂性 ,具有很高的实用价值     

一种新的虚拟维修手部动作生成方法

在维修仿真中,虚拟维修人员的手部操作起着重要的作用,对维修活动中手部动作的实时、连贯生成问题进行了研究。首先提出了一种包含详细解剖结构的虚拟手模型,其次在分析总结各类虚拟人运动控制算法的基础上,通过加入阻尼系数以克服传统IK算法难于或无法处理的奇异性、冲突性与多目标性问题,改进了阻尼IK方法,并利用Jacobi矩阵的正交投影来处理优先级多约束条件下的手部动作。最后以某型装备车辆的轮胎更换维修任务为例对提出的算法进行了验证和效果评估,表明了所提方法的有效性和健壮性。     

人体手部运动的振荡共振辅助系统实验研究

劳动分工、生活节奏的加快以及疾病等因素使得人体手部神经系统对外界感知灵敏度降低,也导致了中国人体运动障碍的患者数目庞大。针对这类因素导致的手部运动稳定性降低的问题,设计了一套振荡共振辅助系统,对于人体手部运动进行了生理实验研究。该辅助运动系统由多个微电机形成高频振荡源,将不同振动强度的振荡信号作用于手背部。对手部运动的方差和相关时间分析,证明振荡共振辅助系统能够提高手部神经系统的反应灵敏度,增强手部运动的平稳性,为人体医学康复仪器设计和制作提供了很好的生理实验基础。     

协同虚拟维修过程中的虚拟人体维修操作控制

针对操作人员难以在有限的光学运动捕捉设备捕捉范围内自由运动的问题,开展了协同虚拟维修过程中的虚拟人体维修操作控制研究。基于光学运动捕捉设备对操作人员的下肢动作进行捕捉,根据实时识别结果控制虚拟人体进行大范围运动。针对维修操作过程中的虚拟人体手部运动控制,分析了虚拟人体的手部交互过程,提出了一种基于动态贝叶斯网络的维修操作智能辅助方法。以某液压缸协同式虚拟维修操作仿真平台为例验证了方法的有效性。该方法实现了对虚拟人体维修操作过程的有效控制,具有实时性好、交互性与感知性强等优点。     

绘图问题并行处理的研究与实现

本文以Transputer硬件环境和FDS(Fortran Development System)软件环境为基础,对图形绘制及并行处理进行了研究,通过一个具体绘图问题并行处理的实例,详细介绍了实现绘图的过程及其并行编程方法。同时,本文得出绘图问题高效并行编程的一般性结论。     

CAD绘图系统的机械设计效率——一个用户的观点

爱默生电气公司电子和空间分部(E＆S)把CAD绘图系统用作设计工具后分析了机械设计的效率。本文报道和评述了开发的情况。在简要地回顾了用于机械设计绘图的CV设备发展情况后,给出了机械效率,结合基本机械设计工作进行了分析和说明。此外还研究了与设计工作有关的其它方面的效率,如设计分析、绘图和勤务保障等。用机械设计各有关部分达到的效率,给出了总的工程设计效率。     

手势交互中手部目标的动态分割

讨论一种结合背景消除与图像形态学滤波的手部目标动态分割方法。首先，将输入图像与经过线性卡尔曼滤波提取的不包含前景运动目标的背景图像相比较，由此得到去除了背景的新图像，然后，对该图像进行图像形态学重建滤波与闭运算以去除孔洞与噪声。因为卡尔曼滤波可以实现背景图像的自适应提取，该方法可有效地实现复杂背景中手部目标的动态分割。     

基于模型的虚拟人手势重构方法研究

虚拟人手操作的逼真性和准确性直接影响到仿真分析结果的可靠性.在虚拟维修作业过程中虚拟人需要不同的手势对各种工具进行灵活操作,针对该问题提出了从模型中重构手势的思想,并给出了一种新的关节角提取算法.首先,在人体建模软件中建造需要的目标手势并提取出骨架:然后用算法对原有手部模型各关节角进行迭代求解,直到该手部模型姿势与目标手势一致,实现对目标手势的重构.Jack平台上仿真结果表明,该算法可以快速有效地提取出手部模型的关节角.     

虚工序的实用画法

研究虚工序的实用画法。本文给出了在绘图时虚工序的程序化的简洁画法,然后又给出了目前人们还没研究的网络调整时的虚工序的实用画法。并进一步给出了“多者先提原则”和“冗余原则”,使之能够大多数情况下不但实用而且能够最优。     

面向结构图的施工导流系统仿真研究

施工导流系统的分析方法,通常是建立导流系统各个环节的水力计算方程,通过求解方程组来分析系统状态。该方法难以直观、形象地展示出建模及计算过程,程序的通用性较差。针对施工导流系统各个环节相互耦联和制约的特点,将面向结构图的仿真原理应用于导流系统研究,以Matlab/Simulink软件作为系统仿真平台,通过系统结构图来拼装系统的仿真模型,实现仿真建模的结构化和可视化,通过仿真实例验证了方法的可行性。     

基于关键点的无模拉拔变形区特征提取与重构算法

无模拉拔过程中,变形区的形状与各工艺参数之间存在着复杂的相互关系。变形区的表示对变形区形状的预测以及智能控制具有重要意义。根据变形区的形状特点,提出了一种基于关键点的无模拉拔变形区形状特征提取和重构算法,有效地实现了高维变形区形状信息的降维和重构映射,与神经网络结合,为建立无模拉拔变形区形状模型提供了一种新的方法。     

计算机读图与数字建筑

建筑业的信息化存在严重的孤岛现象，在设计与审图、施工之间还只能传递纸质图或盘质图，人工读图成了建筑业的一个瓶颈口，本文对计算机读图中的关键问题作了分析，提出了基于特征的计算机读图方法并通过建立数字建筑来填平设计与审图，施工之间的信息鸿沟的解决方案。     

东巴画艺术风格绘制

提出了一种交互式东巴画数字模拟方法。设计并开发了一个东巴画白描图绘制系统,通过交互方式方法建立图形元素数据库,选取不同图形元素组合后获得光滑、连续的白描图图像;采用多频率噪声积分卷积算法模拟块状纹理的混色效果,生成东巴画前景图像;采用纹理合成算法产生东巴画背景图像,通过前景图像与背景图像融合、局部色彩传输方法获得最终东巴画数字仿真结果。算法简单有效,是少数民族艺术风格作品数字化模拟的有效补充,有利于少数民族文化数字化保护和传承。     

基于MT方法的水声波束三维可视化实现

以往水声波束的可视化描述大多基于二维平面显示,不能很好地表达水声波束在水下空间的形态及其动态效果。为使水声波束能够以三维可视化的形式表现,提出了一种基于数据场绘制等值面Marching Tetrahedral法的水声波束三维可视化实现方法。以水声波束方程为基础,绘制出水声波束在水下空间的形态、单波束扫描以及多波束搜索效果,并通过对细分空间的优化处理,保证了三维可视化水声波束在视景仿真中的实时性。三维可视化效果表明,生成的三维水声波束显示效果逼真、流畅,能够提供更加直观生动的画面。     

THE 8~(th) INTERNATIONAL CONGRESS ON INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS

正August 10-14,2015Beijing,ChinaThe International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM)is the premier international congress in the field of applied mathematics held every four years under the auspices of the International Council for Industrial and Applied Mathematics.From August 10 to 14,2015,mathematicians,scientists     

2014 List of Referees

正~~     

TSINGHUA UNIVERSITY,Beijing, China

正AF:Any Field The School of Economics and Management at Tsinghua University(Tsinghua SEM)invites applications for faculty positions at all levels(Assistant Professor,Associate Professor and Full Professor)in any fields of business administration and management.Tsinghua SEM is the only school