过程式城市建模研究进展

总结了当前城市范围快速过程式三维建模技术. 该技术利用城市建筑物、道路等模型的相似性,定义模型的生成规则并作用于预设的基本模型元素,从而自动创建超大城区场景. 过程式三维建模技术建模效率较高,但与真实场景往往有不同程度的差异,所得模型可用于游戏、影视和城区规划等领域. 最后介绍了逆向过程式方法及其在城市建模中的重要应用和发展前景.     

三维数字化建模技术在数字城市建设中的应用研究

近年来,随着新兴测绘科学与技术的发展,“数字孪生”“实景三维”“元宇宙”等成为数字城市建设的技术路径,数字城市是通过构建一个与现实物理世界相对应的数字化、虚拟化镜像城市,使得现实物理世界中的各环境要素与数字城市相互匹配映射。其底层数字基座就是相似度极高的虚拟仿真实景三维场景。本研究通过对比传统人工手动3ds Max建模、无人机低空数字倾斜摄影影像建模、机载激光扫描建模等单项建模方法,探索通过将机载激光扫描技术获取的点云和倾斜摄影技术获取的两种异构数字影像数据融合的建模方法,来构建数字城市实景三维场景,并阐述三维数字化建模的技术路线和生产流程,以期为相关工程提供技术参考。     

机械设计虚拟实验平台的设计与实现

针对现有机械设计实验平台存在的建设成本高、利用率低、实验时间和空间受限等不足,提出了基于知识的能够取得等价于甚至优于真实实验环境效果的机械设计虚拟实验策略,深入探讨了虚拟实验操作流程,构建了基于知识的虚拟实验系统框架,开发了智能机械类虚拟实验平台,并通过系统测试验证了平台的可行性和有效性。     

Leica RCD30倾斜摄影技术及其在实景三维建模中的应用研究

传统的航空摄影测量主要对地物的顶部进行量测,而对地形地物侧面信息的感知具有局限性,于是倾斜摄影测量成为近年来国际上快速发展的一项新技术。倾斜摄影测量不仅能真实地反映地物情况,而且可通过先进的定位技术嵌入精确的地理信息,提高三维城市模型的精度和建模速度,大幅降低三维城市建模成本,使数据更具时效性,拥有更好的用户体验。本文提出一种半自动城市三维单体模型提取的方法,并采用Leica RCD30数据对该方法及其实现过程进行验证。     

时变线性系统的系统建模与虚拟仿真教学

时变线性系统是信息处理相关课程教学的扩展内容,而其解往往不能写成解析解的形式,因而其数值解法是教学与科研中的一个基本问题.利用状态空间分析法,以实现对时变线性系统的系统建模,利用计算机虚拟仿真技术,可直观便捷地完成系统的虚拟仿真并得到其系统响应的数值解.在Matlab/Simulink图形交互式之虚拟仿真环境中,进行了时变线性系统的系统建模与虚拟仿真设计与实验.实验结果表明,其仿真建模过程直观明了,可操作性强,求解方法便捷可行.     

基于虚拟与真实仪器优化整合的物理演示实验设计与实践——以虚拟相位计设计为例

在大学物理教学过程中利用演示实验有助于学生对物理规律的理解和掌握,但存在实验效果粗略、缺乏严谨性和精密性等问题.以虚拟相位计设计为例,提出将真实演示与虚拟仪器进行优化整合,在大学物理课堂教学中开展演示实验教学的方法.设计结果实现了基于计算机声卡的虚拟相位计的设计.实践表明,这种虚实结合的物理演示实验设计方法,能够克服真实仪器与虚拟仿真实验各自的缺点,并将二者进行优化整合,提高课堂实验效率和教学效果.     

基于RobotStudio的双机协同工作站仿真设计

本文介绍了一种借助RobotStudio软件构建机器人搬运、焊接等多功能于一体的双机协作工作站虚拟仿真方案。首先,利用SolidWorks三维建模软件对机器人末端夹具进行三维设计,搭建基于RobotStudio仿真软件的双机协作虚拟仿真平台空间布局;其次,设计双机协作工作站工艺流程,完成动态Smart组件及工作站逻辑设定;最后,完成工作站系统离线编程与仿真优化。仿真结果表明,该虚拟双机协作工作站可实现搬运、焊接等作业,该方案可为焊接生产线设计提供可行性参考。     

倒立摆系统的虚拟现实仿真方法在数学教学中的应用

探讨了虚拟现实技术在数学建模课程建设中的应用.利用Blender软件对倒立摆系统进行了实物建模,得到了倒立摆系统的虚拟模型.导出虚拟模型为虚拟现实场景文件.利用一种新的滑模控制技术和Matlab中的Simulink仿真工具,实现了倒立摆系统的虚拟仿真.提出的虚拟现实仿真方法可以很方便地应用在日常教学中,还集成到在线课程的动态演示系统中.     

数字化背景下的虚拟技术图形处理研究

虚拟技术在现代计算机领域是一个研究热点,虚拟技术处理的图形可视区域开阔,在各个应用领域中需要依靠大视觉图像来作出判断的方面应用具有非常重大的贡献.现今虚拟技术实现主要利用的设备有:视觉传感器、鱼眼镜头和凸面反射镜等.以MATLAB数学软件和VRML(虚拟现实建模语言)进行建立三维建模,实现图形三维可视化.以鱼眼镜头设备采集图形信息,利用数学软件提取处理并校正图形,将处理过的图形拼接成为三维图形,实现图形的虚拟可视化.     

基于VRML的《工程图学》虚拟实验分析与设计

虚拟实验室是提高学生认知能力的重要工具.分析了《工程图学》虚拟实验室系统结构,采用三维建模软件和VRML技术完成工程图学虚拟实验中的场景和装配实验设计.该实验系统在教学中实现了教学的真实性和互动性.