Distributed virtual reality system based on hybrid rendering

A distributed virtual reality system is presented based on a hybrid rendering scheme. This system first predicts the camera position of the next key frame in real-time according to the tendency of the current camera movement. The predicted key frame is then generated using a geometry-based algorithm. Finally, a real-time backward image warping algorithm is employed to create a smooth transition between the two adjacent key frames. Since the ren dering procedure can be divided into two independent steps, this system can be efficiently implemented in distributed mode.     

分布式虚拟现实系统

分析了分布式虚拟现实系统的结构．通过比较,提出了分布式虚拟现实系统的两种常用模型．在此基础上,介绍了建立在分布式系统上的几个典型虚拟现实系统和开发工具,并由此指出分布式虚拟现实系统的发展方向     

Real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme

A real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme is presented. The key frames of the virtual scene are generated with a geometry-based approach, then a non-linear transformation to all visible points of each frame near the current viewpoint is performed to reveal their coplanar characteristics and a hierarchical polygon ap-proximation of the local scene is set up. Any intermediate image between the two key frames could be obtained by re-projecting these polygons onto the view plane related to the current viewpoint. The gaps that might appear on the inter-mediate image are filled through bi-directional backward image warping. Experimental results show that our approach is insensitive to the complexity of the scene and has a satisfactory performance.     

Real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme

A real-time rendering algorithm based on a hybrid rendering scheme is presented. The key frames of the virtual scene are generated with a geometry-based approach, then a non-linear transformation to all visible points of each frame near the current viewpoint is performed to reveal their coplanar characteristics and a hierarchical polygon approximation of the local scene is set up. Any intermediate image between the two key frames could be obtained by re-projecting these polygons onto the view plane related to the current viewpoint. The gaps that might appear on the intermediate image are filled through bi-directional backward image warping. Experimental results show that our approach is insensitive to the complexity of the scene and has a satisfactory performance.     

一种针对汽车三维虚拟仿真系统的多线程渲染优化方法

针对汽车三维虚拟现实仿真系统在多核平台下的渲染效率和CPU利用率较低的这一问题,提出了一种基于OpenMP的多线程渲染优化方法。该方法采取了设置动态线程数量、策略调度以及渲染帧并行绘制等策略,对汽车三维虚拟现实仿真系统渲染过程中的初始化阶段、逻辑阶段以及渲染阶段进行并行优化。在多核平台上进行了实验,结果表明,该方法能有效地提高系统的渲染效率和CPU 利用率,改善CPU的负载均衡。     

基于分布式虚拟现实的高超声速飞行器仿真系统

针对高超声速飞行器X--38,基于Java和虚拟现实建模语言(VRML),提出并具体实现了一个基于客户机/服务器模型的分布式虚拟仿真系统,重点讨论了其中的三维场景建立与动作事件建模、分布式网络结构设计与数据库管理、场景接口实现等关键技术.虚拟仿真系统实际运行效果良好.该系统具有良好的可移植性和可扩展性,易于大规模部署,也可方便地进行二次开发.     

网络环境下基于虚拟现实技术的虚拟实验室的研究

本文对虚拟现实技术(VirtualReality,VR)进行了深入研究,论述了分布式虚拟现实系统(Distributed Virtual Reality)在构建虚拟实验室中的重要作用,提出了基于虚拟现实技术的虚拟实验室的构建模型。     

基于虚拟现实的数字校园漫游系统的设计与实现

虚拟现实技术是当今计算机科学研究的一个热点，将虚拟现实技术引入“数字校园”的研究中，为校园的规划和设计提供了一种全新的手段，以哈尔滨工程大学校园环境为虚拟空间，研究了基于多边形的虚拟漫游相关算法及其人机交互技术的设计与实现，并结合实际开发经验，就三维建模、视景漫游、人机交瓦控制、碰撞检测等技术进行了探讨。     

基于全息光学的虚拟现实与增强现实技术进展

 介绍了VR/AR产业发展的现状及未来趋势,从显示技术的角度阐述了目前主流VR/AR产品使用的技术方案,并比较了双目视觉、光场显示和全息显示3种VR/AR方案的优缺点。针对当前VR/AR主流方案存在的问题,提出了全息光学技术在VR/AR产品中的优势和在产业中的作用,特别是,归纳了全息光学技术在近眼显示领域的进展及其对VR/AR产业发展的意义。分析了全息光学和VR/AR产业在结合过程中所面临的挑战,并对基于全息光学的VR/AR产业发展进行了展望。     

基于OpenGL的虚拟现实技术在遥操作机器人系统的研究与实现

为了创建具有良好沉浸感和真实感的虚拟现实操作环境,从而使操作者更直观地感知遥操作机器人所处的工作环境,并准确地发出执行指令,对空间机器人远距离遥操作中的虚拟现实系统进行了研究与开发.利用3D建模与OpenGL等关键技术创建遥操作虚拟环境,通过手柄对真实机械臂与虚拟环境中的模型同时进行控制驱动.操作人员可以改变虚拟环境中的视点和视角,依靠更加生动的视觉临场感信息,实现单一的视频反馈所不能达到的监控效果.在模拟大时延的条件下,利用现场真实的信息去修正预测误差,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力.系统结构清晰,可以进行模块拓展并方便二次开发.     

基于虚拟现实试验场景的驾驶模拟系统研发

为解决驾驶模拟系统视景显示中的显示画面粗糙及驾驶员视角固定等问题,采用3 Ds Max建立了垫江某汽车综合试验场三维高精度模型,并基于Unity 3D和HTC Vive搭建了虚拟现实显示系统,进行汽车试验场完整环境的渲染和VR显示.最后通过Labview RT和Carsim搭建了汽车动力学仿真平台,至此完成了基于VR的驾驶模拟系统构建的全部过程.仿真结果表明:基于虚拟现实试验场景所开发的驾驶模拟系统显示画面良好,且驾驶员具有较高的视场角及自由灵活的观察视角,有效提升了驾驶员沉浸感.     

虚拟制造系统分布式应用研究

面对制造辅助工具异构集成 ,代码重用等问题 ,制造业进一步投资需要的是一种网络层的、可扩展的框架结构。该文分析了制造应用软件社会化开发的特点 ,提出了分布式制造应用的概念和以框架为中心的制造应用分布式开发方法。建立了虚拟制造系统分布式应用开发的层次结构。总结了制造组件的三类模型。以柔性制造单元分布式布局应用为例 ,研究了最大生成树布局算法组件的建模策略 ,开发了分布式柔性制造单元布局系统。     

一种实现协同装配过程的虚拟现实系统

提出了一种实现协同装配过程VR的方法,以尽可能高的沉浸度复制装配过程为目标,通过对装配过程的分析,设计了一个特定的VR系统架构。该系统的核心特点是装配过程的物理仿真、机器人控制的集成和操作者的触觉反馈。VR技术的应用使工业装配过程更加安全,并减少了人与机器人之间的障碍。     

虚拟现实技术概述

概述了虚拟现实的概念、基本特征、系统组成、关键技术及其应用.     

基于Matlab的虚拟现实技术在机器人足球中的应用

在机器人足球比赛中,传统方式是通过摄像头采集图像信息,在信息的传输过程会存在较大的时延问题.利用虚拟现实视觉临场感技术,可以解决时延问题,提高参赛机器人的控制精度.详细介绍了如何在Matlab和Simulink仿真环境中分别建立足球机器人的仿真模型,并对虚拟现实建模语言VRML以及VRML构造器--V-Realm Builer 2.0作了简单的阐述.     

虚拟现实技术在教育中的应用研究

虚拟现实技术是国内外最热门的研究领域之一,它在教育领域中已经得到了广泛应用,包括军事院校教学、体育专项训练、飞机操作、汽车驾驶、机床操作等教学。通过对国内外虚拟现实技术应用状况的研究,分析了虚拟现实技术在教育领域中的主要应用方向、虚拟现实技术应用于教育的现实意义,从而体现了虚拟现实技术在教育领域中的重要性,但它还需要长期的发展,我们相信虚拟现实技术必将为人类的教育事业做出巨大贡献,产生深远意义。     

并行分布式增强现实场景仿真系统的构建

针对空间舱内机器人遥操作对仿真信息反馈速度以及用户视野方面的要求,提出了一种并行分布式的增强场景构建体系结构.系统基于静态增强现实技术,通过同步控制机制和网络数据传输,采用多组相机协同拍摄场景图像,多个处理节点并行地进行三维注册和虚实图像融合处理,拼接得到的宽视场角融合图像经过220度多投影面大型环幕立体显示系统输出显示.实验结果证明本系统具有实时、宽视场、高沉浸感和扩展灵活的特点.     

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。     

基于虚拟平台通信原理实验系统的研究

针对本科实验教学传统实验手段的诸多不足,提出一个基于虚拟平台的实验系统,开发基于虚拟平台的通信原理实验系统,给出该系统的总体设计方案及具体实现途径,介绍了方案实现中的一些具体技术细节。该设方案实用、精练,实现便捷。     

基于虚拟现实和协同工作的煤矿安全培训系统

 为改善煤矿企业安全现状、解决员工安全培训中存在的不足,研究了基于虚拟现实和协同工作的煤矿安全培训系统。探讨了虚拟现实技术及计算机支持的协同工作技术,提出了针对培训需求的技术融合方案,并设计了系统框架及功能结构。系统构建了煤矿虚拟培训场景,建立了安全培训专家知识库,并在网络环境下进行了部署应用。用户反馈信息表明:系统具有新颖性及吸引力,能够调动受训人员的积极性,可以实现多人协同培训,提升培训效果,具有一定的推广价值。