液压集成系统智能化虚拟设计中的核心算法研究

通过对液压集成系统设计中存在的问题进行分析,提出以集成块布局布孔集成方案的智能优化设计算法为核心,以具有沉浸感的虚拟现实环境为人机交互界面的智能化虚拟设计新方法。针对集成块这种复杂的立体空间带约束布局问题,介绍了智能型虚拟设计系统的构造方案,重点对其核心算法—运用智能计算方法及其混合优化策略实现集成块布局布孔自动优化设计的方法和实现技术进行阐述,为建造高度智能的液压集成块虚拟设计系统提供了可靠的理论依据。     

虚拟现实技术的演变发展与展望

虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要发展方向,是一种多源信息熔合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。文章从中国古代的模拟飞行动物的有声风筝到现代美国飞行模拟器的发明;从虚拟现实的“ArtificialReality”到“VirtualReality”、三个关键元素到三个基本特征的提出,文章首次从新的视角阐述虚拟现实技术的演变发展史及其理论形成,概括了VR发展的特点。首次提出用通式来表达VR的属性。进一步地简单介绍了VR技术在军事、工程、医学、文化教育等方面取得的成果和应用。最后展望了虚拟现实技术的发展前景,未来研究的热点。     

智能虚拟环境

智能虚拟环境是虚拟现实和人工智能/人工生命两种技术的结合。本文结合我们现有的研究工作, 对智能虚拟环境这一新的交叉课题的研究进行综述, 并对其中的关键技术问题进行了讨论, 具体内容包括智能虚拟环境系统的结构,具有复杂行为和生命特征的对象构模方法,实时绘制,智能交互,知识表示和推理等, 最后对这项技术的进一步发展进行了展望。     

虚拟现实技术及其在农业机械设计上的应用

虚拟现实技术的出现为解决传统产品开发过程中存在的问题提供了有效的途径,并带来了生产领域中方法和观念上的变革。分析了虚拟现实技术的特点,以及基于虚拟现实技术的产品开发的流程,回顾了虚拟现实技术在农业机械设计的应用,在此基础上,提出了一种基于虚拟现实技术的农机设计流程。     

分布式参数化路径计划技术初探

在讨论了现有分布式虚拟现实系统的缺点的基础上，提出了一种以参数路径计划技术为核心的虚拟现实系统。在这种虚拟现实系统中，共享及管理的对象路径是以时间为参数线性或高阶函数，各个远程分布系统用标准时钟服务器来同步。该方法可以解决广域网络虚拟现实系统的长时间延迟问题，预先进行干涉检查操作并大幅度减少此时网络上的信息量，减少甚至消除显示移动滞后，另外还具有增加捕捉用户动作的平滑度的能力。     

用于汽车操纵稳定性模拟的虚拟现实平台的研究

运用虚拟现实技术建立了一套桌面虚拟现实系统来进行汽车操纵稳定性的研究。首先按照汽车操纵稳定性的要求建立了相关的虚拟试验场景以及汽车操纵稳定性的动力学模型。在此基础上,利用Matlab/Simulink及其虚拟现实工具箱构建了实现汽车操纵稳定性仿真可视化的桌面虚拟现实系统。最后进行了基于虚拟现实的汽车操纵稳定性仿真。结果表明该桌面虚拟现实系统基本能够实现对汽车操纵稳定性的研究,同时该系统提供了新的评价和分析汽车操纵稳定性的工具。     

人—机系统的技术进展

本文从人—机协作的观点探讨进入９０年代以来智能技术在远距操作器、远控机器人、远距呈现、虚拟现实等方面的研究与应用进展。     

虚拟克隆鱼实验

提出了构建一个虚拟克隆鱼实验系统,该系统采用虚拟现实技术来仿真鱼的克隆实验过程,可以通过实验快速的进一步观察实验结果。更方便快捷的使用户的在实验结果中得到结论。此虚拟克隆鱼实验还可以减少真实世界中对克隆鱼进行实验造成不必要的浪费,以及在实验过程中漫长的等待过程。为用户节约了大量的时间。还探讨了虚拟现实技术在人工生命中的应用以及该实验的开发和应用。     

VR技术在力觉临场感遥控作业系统中的应用研究

目前虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ简称ＶＲ）技术应用到力觉临场感遥控作业系统,可以有效地解决系统的时延问题。本文首先研究了遥控作业虚拟现实系统的构成和实现原理,然后针对力觉临场感遥控作业系统时延问题,建立了力觉临场感遥控作业虚拟现实系统,阐述了虚拟力的产生以及虚拟接触的检测,最后提出了一种力觉虚拟现实实现算法,并构造实验系统验证了该算法克服系统时延影响的有效性。     

基于Web的虚拟现实仿真实验室设计

从虚拟现实与系统仿真各自的概念、特点等出发，阐述了虚拟现实和系统仿真的联系和区别，同时重点阐述了基于Web的虚拟现实仿真的技术实现方式和表现手段，在此基础上提出并实现了一个基于Web的虚拟实验室设计。     

虚拟装配中基于数据手套的虚拟操作研究

在虚拟装配中,采用数据手套对虚拟物体进行虚拟操作,是进行虚拟装配的重要手段。首先给出了数据手套的虚拟操作流程,探讨了虚拟操作中存在的三个关键技术问题碰撞检测问题、手的穿透限制问题、手的抓取和拖放问题。然后对这三种关键技术逐项进行了剖析,并在此基础上给出了具体的解决算法面向对象的基于包围盒的碰撞检测算法、基于面片的穿透限制算法和抓取与拖放算法。最后构建了虚拟装配试验系统对这几种解决方案进行了验证。这几种算法能够保证虚拟装配系统的实时性和真实性,较好地解决了虚拟操作中存在的问题。     

面向虚拟装配的CAD模型转换接口的研究与实现

针对虚拟装配系统中CAD模型数据转换的问题,提出了虚拟产品装配模型的层次化表达结构;开发了基于中性文件的模型转换接口,并对中性文件的结构、内容和形式以及虚拟环境下模型的重构进行了较深入的探讨。     

虚拟海战场中作战对象仿真模型研究

为了解决舰艇传统军事训练和军事仿真的局限性,利用虚拟现实技术对海战场中作战对象进行建模,提出一个通用性的模型框架,并在某舰舰导弹训练模拟器上得到应用,取得较好效果。     

虚拟实体组织行为建模方法研究

虚拟实体组织行为建模主要研究虚拟世界中有组织的实体群的组织关系及其活动规律。提出了一种新的基于描述任务逻辑的虚拟实体组织行为建模方法,建立了一个将虚拟实体群的组织结构关系、协同行为功能规划和组织规范三个维有机结合的组织行为模型,结构简单,能满足像战场实体群等面向任务的有组织的虚拟实体群的行为建模的需要。设计并实现了一种符合XML标准的虚拟战场兵力实体组织行为建模语言CBML,能实现对虚拟实体组织行为模型的描述,并提供较强的推理功能,经用户初步使用表明,具有简洁、易用、高效的特点。     

坦克分队计算机生成兵力(CGF)实体仿真研究

坦克分队CGF实体仿真模型是陆军作战仿真系统研制不可缺少的一部分。本文从建立CGF实体的抽象模型入手,研究坦克实体行为的表示、生成和控制方法。在分析了模拟系统中所需的CGF实体模型分类的基础上,重点实现了一般物理行为的生成方法,包括CGF实体的机动、侦察、射击、外弹道、射弹散布等模型,以及研究了坦克分队在虚拟战场中的路线规划、队形转换、火力运用等聚合级实体行为的实现方法。最后,从人工智能理论着手,就坦克分队CGF实体智能行为仿真的方法进行了理论探索,提出了相应的方案,为今后的实践性开发工作打下基础。     

基于控制论的计算机生成兵力实体对象行为模型

实体行为建模是计算机生成兵力(CGF)研究的重要内容。基于控制论的基本思想，提出适应虚拟战场需求的虚拟实体对象行为模型ESCP。ESCP行为模型由感受器、效应器和控制器三部分组成，感受器感知虚拟战场环境信息和内部反馈事件，效应器反映CGF实体对象对虚拟战场环境的作用，控制器对感知的虚拟战场环境信息进行处理，并对实体的行为进行控制。ESCP支持复合行为、协同行为以及行为并发，行为可重用。     

基于装配任务的虚拟装配工艺模型研究

面向过程的虚拟装配工艺规划系统对装配工艺模型提出了新的要求。在对虚拟装配工艺规划过程中的工艺数据进行分析的基础上，提出了产品层次装配任务链模型，该模型能有效表达虚拟装配工艺规划过程中的工艺数据，同时给出了由产品层次装配任务链模型向虚拟装配工艺模型转化方法，建立了虚拟装配工艺模型。开发了虚拟装配工艺规划系统VAPP，对研究结果进行了验证。     

基于虚拟样机技术的舵系统动力学仿真研究

针对某型导弹舵系统研制过程中的技术难题,提出利用机械动力学分析软件ADAMS和控制系统仿真软件MATLAB联合建立舵系统动力学虚拟样机模型的方法,使用地面物理试验数据校正了该虚拟样机模型,通过大量的虚拟试验预估了复杂环境下舵系统的展开性能、锁紧性能以及操纵稳定性能,获得了较为完整的虚拟试验数据,为该舵系统设计提供了一定的基础技术支持。     

虚拟组织中面向共享的信息统一描述模型研究

虚拟组织中高质量的信息共享对于提高组织决策质量和效率起着至关重要的作用．从实现虚拟组织中高质量的信息共享出发，深入探讨了虚拟组织中面向共享的信息统一建模描述，提出了一种兼顾信息结构、信息语义、信息关联和信息能力的增强型对象信息描述模型——EODIDM，并在EODIDM信息描述模型中提出了信息能力建模的概念和方法，基于EODIDM信息描述模型深入研究了虚拟组织中面向共享的信息统一建模描述，进行了详细的实例分析和应用研究，最后，将EODIDM信息描述模型与现有信息描述模型进行了对比分析，结果表明EODIDM的通用性更强、可扩展性更好，基于该模型可以实现虚拟组织中高质量的信息共享。     

网络协同数字化预装配系统中的协同技术研究

针对网络协同数字化预装配特点,提出可重组的多Agent协同装配动态组织结构,基于Petri网建立装配动态组织模型和协同装配过程模型,对产品的装配协作过程进行了研究。提出商用CAD软件与数字化预装配系统的模型数据集成方法,研究了多Agent之间的通信和协同实时性的实现技术,并开发了原型系统。实例表明,该系统能使异地协作人员通过网络协同地对产品的装配设计进行分析与优化。