中国虚拟人三维模型重建和可视化

中国虚拟人项目已公开发布了数例人体数据集．与美国及韩国虚拟人数据集相比,中国虚拟人数据集提供的解剖和生理信息更为详尽．为解决数据量大处理复杂的难题,研究和实现了基于PC机环境的超大数据集三维模型重建和可视化．为提高重建精度,提出了几种处理算法：各向异性扩散预处理、相关性配准处理和基于水平集的分割处理．利用多处理器和多线程技术,提出并研究了任务并行、管线并行和数据并行的新并行策略,以及一种修正的同步模板算法,可有效提高处理速度．     

虚拟人技术在人机交互中的应用研究

基于虚拟人的人机交互是人与虚拟现实环境中的虚拟人进行交互的技术。虚拟人是一种具有自主智能的看上去像人,并且具有人的部分特征的智能体。首先论述了虚拟人模型的构建技术、虚拟人的行为控制方法和虚拟人表情的构建和控制方法,然后论述了虚拟人在智能人机交互中的应用,最后探讨了虚拟人心智系统模型及虚拟人技术发展前景。     

基于船舶人机工程的虚拟人操作驱动建模仿真技术

针对船舶设计过程中复杂的人机工程学问题,提出了在虚拟环境中通过满足精度要求的虚拟人实时驱动模型仿真的新方法.采用动态约束方法,基于旋转信息建立虚拟人实时驱动模型,将运动跟踪系统捕获的真人运动参数映射到实时驱动模型而实现对不同百分位人体模型的操作;建立驱动误差模型,分析运动跟踪系统误差对实时驱动模型驱动精度的影响;基于上述方法开发了船舶虚拟人实时驱动模块,并集成到船舶产品设计的虚拟评估系统中;以某型船舶机舱设施布局的人机工程学评估为例进行应用验证.结果表明,所提出的虚拟人操作驱动模型具有较好的有效性.
     

基于中性模型与真人照片的三维人脸建模

三维人脸建模一直以来都是三维建模中的热门研究课题。利用中性人脸模型CANDIDE-3和正、侧面照片,结合人脸特征点识别技术,提取照片特征点,对正交照片二维特征点进行整合补充获得一组三维人脸特征点信息,通过该组特征点校正并匹配中性模型获得特定人脸模型,再提取照片中人物面部纹理获得具有真实感的特定人脸三维模型。经验证,该方法能以较低的开销获得精确度较高的特定人脸模型。     

基于Agent的虚拟人情感交互建模技术研究

虚拟人及其和谐交互技术是当前信息科学和生命科学研究的热点。情感信息处理是人工智能和认知科学研究一直关注,但是始终未能解决的问题;实现和谐人机交互的关键技术在于如何使虚拟人具有人的情感认知、情感响应和情感表达的能力。从计算机信息科学和工程学角度,在分析感觉、知觉两面性、二重构造性的基础上,提出了基于混合Agent的虚拟人情感交互模型。实验表明：该模型符合人类感性信息处理和交互模式。     

基于认知机制的情感虚拟人交互技术研究

从情绪认知的角度分析情感虚拟人交互的关键技术,包括情绪认知理论、基于维度空间论的情绪量化和情绪评价,提出并建立了一种情感虚拟人情绪认知模型和动态情感模型。该研究有望解决人机交互中的情感认知、评价和交互机制等问题,为新一代的人机交互模式提供理论指导和技术支持。     

基于微型传感器的虚拟人运动控制

利用传感器数据和相邻肢体段相互关联的特点,根据人体运动特征建立了层次化结构的虚拟人运动模型,通过微型传感器采集的数据驱动虚拟人每个关节旋转,计算出关节的旋转角度,给出基于下肢运动的人体位移的计算方法。最后采用微型传感器数据和前向动力学相结合的方法对虚拟人运动进行控制,实现人体运动的重现。     

基于照片的人脸三维建模

研究由一张正面照片和一张侧面照片合成头部三维模型的自动方法。从照片中提取面部特征点后,修改基本模型生成特定人的面部三维模型。从两张照片可以合成任意角度视图,纹理映射后可以获得较好的三维效果。     

OpenGL技术在三维场景创建中的应用

在OpenGL建立的虚拟现实环境中,我们很难通过编程进行复杂的三维建模;同时,我们利用专业三维建模软件也很难实现虚拟现实所需要的交互性。因此通过比较现在使用的利用OpenGL建3D模型的方法,我们提出了一种新方法,即利用3DSMax进行复杂建模,并将模型导出为3DS格式,然后通过在OpenGL下编程控制模型来达到对虚拟现实环境的仿真。最后我们利用这个方法成功创建了一个交通事故现场的虚拟环境。     

基于决策树的智能虚拟人学习方法研究

决策树学习是以实例为基础的归纳学习[1].该类方法从一类无序,无规则的事物(概念)中推理出决策树表示的分类规则.该方法的起源最早来源于Hunt,Marin和Stone于1966年研制的CLS(ConceptLearning System概念学习系统).1979年,J.R.Quin-lan给出了ID3(Interative D icrem iser Versi     

基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术

 基于视觉的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的融合发展是不可避免的趋势,定位与地图构建（SLAM）是虚拟现实与增强现实融合应用的主要组成部分,但在鲁棒性等方面仍存在很多具有挑战性的问题。本文提出了一种基于视觉的虚拟现实与增强现实融合技术,总结了室内场景三维重建过程中设备选择、追踪和运动干扰、平面识别等问题,并分析了当前SLAM中存在的5个具有挑战性的问题。     

基于Unity3D平台的三维可视化校园系统开发研究

虚拟现实技术和三维建模技术是虚拟校园建设的主要技术. 以内蒙古师范大学赛罕校区为研究区域,利用GIS、遥感、三维建模技术、图像处理等技术进行了三维建模,全面、详细、生动地描绘出了校园的三维场景. 结果表明,Unity3D平台开发出的系统具备较好的开发接口,体现较强的直观性和跨平台性等特点,为用户提供了优越的体验和视觉效果.     

新一代Web三维图形标准X3D及其应用

随着Web应用的发展,基于Web的虚拟现实技术得到广泛的应用.在Web三维图形技术领域,原有的技术标准VRML(Virtual Reality Modeling Language)由于自身的缺点难以适应Web3D的应用发展,为此Web3D联盟提出了新一代Web三维图形标准X3D(Extensible 3D Specification).X3D采用模块化的结构,使用多种文件编码形式,有统一的应用程序模型界面以及可扩展的规格结构,是开放的、可扩展的标准.笔者分析了X3D的技术特点,并对它的产生背景、发展现状及支持工具作了介绍.然后在此基础上给出了一个应用的实例.     

浅析三维激光扫描仪的数据建模

介绍了一种三维激光扫描数据建模技术,探讨了复杂场景真三维几何的表达方法。     

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.     

基于X3D的虚拟网络综合布线实验室的设计与实现

依托高校网络资源平台,应用X3D及相关技术,开发出一套完整的具有3D交互式的虚拟网络综合布线实验系统。系统功能包括在虚拟场景中演示工具、组装设备、使用和模拟室内外布线场景,实现了用户与虚拟工具、设备的交互操作等。     

Web3D技术在多媒体教学中的应用

多媒体技术是计算机教育应用的热点领域,在现代教育中扮演着越来越重要的角色。而Web3D技术作为虚拟现实技术的一种实现形式,为虚拟现实技术走进课堂,走近学生,提供了广阔的发展平台。本文从多媒体教学中存在的实际问题出发,设计制作了基于X3D标记语言的3D多媒体课件,为Web3D技术在多媒体教学中的运用寻找到了一条新途径。     

Cult3D虚拟现实在导航装备在线监测系统中的应用研究

介绍了Cult3D建立虚拟导航装备动态模型的过程。详述了在线监测系统LabVIEW开发环境下使用ActiveX技术嵌入动态模型的实现流程。说明了其属性结点和调用结点的含义和使用规则。提供了系统Cult3D虚拟装备的B／S网络发布模型及实现方法。分析了动态模型嵌入对系统性能的影响。实践表明,该系统动态模型运行流畅,利于监测和维修。     

Unity3D虚拟现实平台的重放功能设计

利用C#脚本和序列化技术,提出一种在Unity3D平台上实现重放功能的设计方法,给出该方法涉及到的部分关键代码。