基于Java和MySQL的虚拟现实动态场景构建方法

虚拟现实建模语言（VRML）作为描述网络三维虚拟场景的标准，已广泛应用于各行业的可视化仿真相关研究，然而VRML以及其新标准X3D在动态场景的构建和场景对象的实时信息获取方面很不完善，通过建立用于存储虚拟场景物体的几何特征参数的MySQL数据库，利用VRML语言提供的JavaEAI编程接口，并结合JDBC数据库驱动技术，实现了基于Java Applet的从MySQL场景几何信息数据库到虚拟现实动态场景的实时快速构建，以及场景对象到对应属性信息数据库记录的连接，最后给出了水电工程混凝土大坝浇筑过程可视化仿真的应用实例。     

基于X3D的虚拟场景交互架构的实现方法研究

在分析X3D(Extensible3D)与VRML异同点的基础上,对X3D的系统运行内部机制进行了讨论,并使用SAI(SceneAccessInterface)的方法对虚拟场景进行交互。对通过外部原型操作物体定性运动进行了分析,并说明了具体实现的方法。以X3D-EDIT作为原型系统的开发工具,给出了虚拟环境中实现人机交互的应用实例。     

变电站仿真中虚拟现实场景与实时监控的连接

变电站实时监控系统是变电站重要组成部分,它与虚拟现实场景相结合可以提供更加真实的仿真环境,达到更好的培训目的。研究了变电站仿真系统中实时后台监控程序和虚拟现实场景两者之间数据通信的方法。使虚拟现实场景与后台监控程序上的操作互相同步反应,以实现有效的交互式变电站仿真系统。并以实例详细阐述了采用模拟通信程序结合变电站仿真程序,按照IEC870-5-103规约进行数据传输,实现虚拟现实场景与后台监控程序连接的过程。     

基于启发式的多机器人SLAM地图融合方法研究

同步定位和地图构建（simultaneous localization and mapping,SLAM）是移动机器人在未知环境中完成地图构建和定位任务的关键技术。针对多机器人SLAM中的地图融合问题,提出一种启发式的搜索方法引导局部地图的重复区域进行地图融合。每个机器人可以在不了解其相对位置的情况下建立局部地图,并将局部地图信息发送至同一工作站中,以局部地图的相似性为判断指标融合得到最优的全局地图。在机器人实物平台上进行验证,结果证明了多机器人SLAM的地图融合算法的有效性和准确性。     

基于小波-UKF的自主光学导航方法研究

利用光学导航相机以及星敏感器,通过测量星光信息以及天体边缘的信息,进行了自主光学导航方案的设计.利用小波分析对观测信息进行预处理,滤除了它所包含的高频噪声,为UKF（Unscented Kalman Filter）滤波过程提了更为平稳的观测信息,并与UKF滤波进行比较,通过仿真验证了该算法的优越性.     

GIS中地图可视化的质量因素研究

随着“数字地球”、“数字城市”等应用的发展,GIS数据的可视化效果已经成为评价GIS性能的一个重要方面。目前,GIS数据的可视化是GIS领域的一个重要研究方向。GIS数据的二维表达和可视化手段已经比较成熟,但事实上距高质量显示还有很大的距离。本文主要讨论GIS中地图的高质量可视化问题,分析了地图可视化的质量因素,并探讨了相关的质量保证技术。关键词     

桌面虚拟现实系统中数据手套的应用研究

在人机交互中数据手套的引入,能够充分发挥手在交互过程中的自然性。介绍了数据手套在虚拟环境中进行交互的过程。在变电所培训系统中实现了基于5DT Data Glove 5的人机交互操作,并设计了数据手套校准函数和校准步骤,设计了在VRT场景中用手势进行漫游的程序,利用VRT SDK编制了获取数据手套传感器测量值的程序。上述方法对于其它虚拟系统引入数据手套的设计将具有一定的启发作用。     

移动机器人导航中噪声影响的仿真研究

基于行为的移动机器人在获取外界信息时不可避免地会引入噪声,给移动机器人的导航造成一定的影响。首先建立了一个考虑了噪声影响的基于行为的移动机器人的仿真实验系统,然后以机器人导航任务为例,定量研究均匀分布噪声和高斯白噪声对机器人导航效率的影响;同时讨论机器人运动模块间的两种组合方式——加权平均方式和加权最大方式在抑制噪声方面的作用。研究结果表明噪声使移动机器人的导航效率降低,完成导航任务所需的行程时间增加;加权平均方式比加权最大方式在抑制噪声方面效率更高,这对机器人运动模块的抑噪设计有良好的指导作用。     

自适应网站地图的研究

国际互联网的规模变得日益庞大和复杂,访问者经常不能从网站上迅速获得所需的信息.网站地图可以用来帮助访问者了解整个网站的基本结构,但是通用的网站地图所展示的信息有限,而且大部分内容与用户的兴趣无关.本文对用户访问环境进行了3个层次的分析,根据网页间的链接结构和网页被访问的频率等指标,提出了一种构建动态网站地图的方法.随后,针对一个实际的网站进行了仿真实验.实验结果表明,本文所述方法可以使访问者在各个层次上了解所处的网站环境,达到有效导航的目的.     

人在虚拟载人航天器虚拟乘员舱内环境中作业特性的仿真研究

利用自行开发与集成的虚拟现实实验系统，通过在简化的虚拟乘员舱内设定判断物体大小和移动物体等常规的任务，记录其操作时间，并与真实环境中相同的任务进行了对比来开展人在虚拟环境中作业特性的仿真实验研究，同时设计主观问卷表调查被试对虚拟效果的真实感。结果表明，被试戴头盔显示器、利用数据手套完成挑选虚拟乘员舱内标准柜抽屉中的小球，并放置在一台体上任务的作业时间服从均值36．72s、方差13．798正态分布。70．2％的被试调查时认为头盔显示器的立体效果明显，可以产生一种沉浸感。所以，开展虚拟现实应用研究时，应使系统硬件能够尽可能地模拟真实任务背景，关键是头盔显示器和数据手套的交互性满足需要，其次对真实世界的模型优化应有一个量级，这样，人在其中的判断及反应操作与真实世界就可以类比，从而可保证应用结果有效性。     

基于VRML的虚拟环境生成工具的研究

虚拟现实建模语言VRML可应用Internet网上构造第二代WWW。但由于自身的繁杂性,直接构造三维虚拟空间较为困难,若能设计VRML生成工具,这就大大提高工作效率。本文主要讨论创建VRML生成工具的基本方法,最后我们利用生成工具完成一个应用实例。     

虚拟场景展示系统研究

基于软件平台MultiGen Creator和Vega，开发出了集漫游、设计与一体的虚拟场景展示系统。文中分析了该系统实现的整体结构及开发过程，论述了仿真模型的获得、纹理的处理、模型的转换和简化等技术的实现，以及Vega中有关自由度控制、碰撞检测、输入控制、文字声音提示信息、地图提示功能、物体的拾取等编程设计。结果表明，开发的虚拟场景展示系统，可广泛用于建筑布局规划、房地产效果展示等领域，具有良好的市场前景。     

基于VRML的可视化工具的研究

随着网络技术和硬件设施的飞速发展,虚拟现实建模语言(VRML)被广泛用于在因特网上构建虚拟境界。由于VRML语言自身的特点,虚拟现实的制作十分繁琐。如何使用辅助工具来提高开发的效率,具有很重要的意义。本文分析和讨论了几种基于VRML的可视化工具,并给出校园导游系统的应用实例     

基于VRML的可视化虚拟场景生成工具的研究

构造和生成VRML虚拟场景的流行工具和国内的研究多保持在用VRML文本编辑器直接书写程序的方式上，研究通过在场景上的图形操作，非编程地生成VRML场景的实现方法，并开发了一个实用系统。该方法不需要用户了解VRML语法，生成过程方便快捷。     

河姆渡遗址博物馆虚拟展示系统的研究

中国拥有很多面向公众的文化博物馆,但人们却很少再次光顾这类博物馆,如何开发博物馆的资源具有重要的社会意义.随着互联网三维技术的发展,在博物馆领域中应用虚拟现实技术已经成为一个热门的话题,人们迫切希望从虚拟博物馆中获取更多的三维信息.通过对位于中国宁波市的河姆渡遗址博物馆的实际调研,提出一种利用虚拟现实技术开发河姆渡遗址博物馆资源的方法,采用3DS MAX绘制了河姆渡遗址博物馆的三维场景,并在微机上采用VRML语言实现了一个三维漫游系统,初步的结果表明,虚拟现实技术可望为文化展示提供一种新的手段.     

驾驶模拟器三维场景自动生成系统的开发及应用

最近几年，随着计算机软件和硬件迅速发展，驾驶模拟器的研究有开发取得了长足的进步。本文介绍了驾驶模拟器三维场景自动生成系统的开发及应用。在这个系统中，首先利用平面线形直线型的公路设计方法交互式地绘制出路网，然后通过系统进行路网的自动处理，最后设置三维场景中的其它物体并预览场景。     

大范围城市VR仿真系统的研究与实现

讨论了一种构建大范围城市VR仿真系统的新方法,它摒弃了传统的软件平台和方法,基于四种数据源,即数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)、数字模型(DM),同时结合VRMap软件平台,利用虚拟现实技术实现了整个城市的真实再现,最终构建并实现了整个城市的VR仿真系统。它同时有效解决了采用传统的软件平台和方法来进行城市VR仿真系统构建所存在的无法支持大数据量、系统开放性差、实现技术难度大、价格昂贵等缺点,为城市规划和城市的可持续发展提供了可靠保障。     

可漫游的虚拟场景建模与实现

虚拟现实是现代仿真技术的一个重要发展方向,在城市规划、环境保护、战场模拟、作战训练中可以很好地辅助决策。构造可漫游的虚拟场景是虚拟现实中最基本的、必不可少的一个环节。论文在简单介绍了构造虚拟场景的一般性步骤后,重点讨论了地形、天空体、地物地貌、自然现象等关键技术及漫游控制与漫游辅助工具的实现等。实践证明,所实现的虚拟场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。     

交互式宇航员太空行走仿真系统的研究与开发

以载人机动装置(MMU)的设计与开发为背景,基于PowerWall虚拟现实硬件平台,运用了虚拟现实技术(VR),为带上肢干扰的宇航员舱外太空行走活动的模拟,开发了一个进行预测、训练的虚拟样机仿真实验环境。该交互式仿真系统包括四个模块,即输入模块、MMU控制仿真模块、虚拟场景管理模块和输出模块。文中详细叙述了系统的设计、构成及关键技术。