人体腰段脊椎建模及其振动趋势预测研究

建立了一个人体脊椎T12-S1段的三维非线性有限元力学模型.利用三维坐标教据测量仪测量人体脊柱椎骨表面的结构数据,然后将脊柱椎骨结构的点云数据输入到有限元软件中进行建模,最后获得了完整的脊椎T12-S1段的三维非线性有限元力学模型.为使模型更接近人体脊椎的真实情况,模型中对脊椎的外形结构和内部组成以及各种韧带均进行了细致地描述.分析表明在振动过程中,腰椎的各椎骨在前后方向上的振动幅度各不相同.椎间盘去髓核会降低脊椎系统的响应频率,同时也降低了损伤附近运动段椎骨的前后振动幅度,但却增加了损伤附近运动段椎骨在垂直方向上的振动幅度.该脊椎T12-S1段三维有限元力学模型的建成为研究脊椎损伤的病理机制与器械植入、军工方面的人体实验模拟,以及与振动相关的机械产品设计与开发,提供了一个更全面的数学模型.     

基于虚拟现实技术的中医针灸教学系统

将虚拟现实技术应用于中国传统医术,针灸的教学与训练上。简单回顾从古至今的针灸医师训练方法,介绍了国外利用虚拟现实技术辅助医学教学方面的研究。使用三维扫描和逆向工程的方法,研究建立了一个三维人体模型的VRML文件。在建立VRML格式小球来表示模型上的穴位点,用十四条细线来表示人体上的十四条经络。将人体模型,穴位小球,经络线以及穴位的说明文件整合在一起,完成了针灸教学辅助系统的开发。该系统可以辅助针灸师的学习,同时为普通群众提供一个就医的参考。     

港航设计论证中的三维视景建模技术

船舶操纵模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对通航评估模拟对三维视景系统的要求,提出了一套有效的三维视景建模流程,特别是研究了自然景物、岸上建筑、助航标志和水上船舶的数据库建模技术,对电子海图数据、数字高程模型(DEM)数据和工程设计数据进行有效处理以确保三维视景模型的精确度。介绍了整个数据库的融合技术,从而构建高逼真度的虚拟航海环境。采用面向对象与层次型相结合的三维数据结构建立视景数据库模型,利用层次细节(LOD)和动态物标数据管理技术提高视景显示的速度和灵活性。这套技术已经成功应用于10多项港航设计论证项目的实际研究中,取得了较好的效果。     

"数字矿山"三维可视化研究

构建了“数字矿山”三维可视化框架模型,主要分为数据操纵、映射和绘制三个子过程。设计了“数字矿山”可视化系统模型,以集成式混合策略为基础,根据不同的应用目分别采用互补式和转换式混合策略。将体视化技术引入“数字矿山”三维可视化领域,针对“数字矿山”实体对象的不同特征和构模方式建立了光线投射方法、MarchingCubes方法和基于OpengGL技术几何绘制方法的适用条件并进行了实例验证,取得了逼真的效果。     

基于VoronoiCells插值的三维海底地形图生成方法

水下地形匹配技术是近年来导航技术领域研究的新方向,三维海底数字地形图的制作是海底地形匹配技术的基础。提出一种利用电子海图已有的水深数据生成三维数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)的方法:首先提取电子海图的水深数据,接着通过基于Voronoi多边形的插值算法计算DEM网格节点的高程值,生成规则的DEM网格,最后对生成DEM的三维显示进行了仿真,仿真结果证明该方法是可行的,为海底地形匹配技术的研究提供了前提。     

大范围流域内水体三维仿真研究

建设数字流域的一个重要方面是利用数字流域水文地理信息平台建立起洪水演进仿真模拟系统。文章以大范围流域内的水体仿真为研究对象,详细描述了三维水体仿真的快速傅立叶变换(FFT)模型,并给出FFT模型的计算机实现方法及流程。在水体的三维仿真方面,借鉴大地形仿真技术,提出了水体仿真的细节层次技术和无缝拼接技术,并最终将研究结果应用于清江流域的可视化仿真系统。     

三峡文物考古数字化展示技术及应用研究

通过对当前数字考古技术的分析,结合三峡考古的特点,设计了三峡文物数字化展示的技术应用构思,运用三维建模、三维大地形,虚拟摄影棚等多媒体技术实现三峡文物考古数字化展示;基于这些技术应用的示例,本文对这些技术在数字考古方面的应用作了一些研究,最后提出了一些想法.     

数字制造中的人体工程和网络协同

数字化人体和网络协同是数字制造中的两个重要应用领域。本文论述了制造业中现代产品设计“以人为本”的设计思想与应用实例 ,以及Internet/Intranet应用在企业数字制造中的协同产品开发。     

虚拟人体运动系统建模方法研究

利用模型研究人体的运动原理和规律,是人体运动研究的一个重要手段和有效工具。本文主要介绍了几种常用的建模方法,其中包括弹簧-阻尼-质量力学模型、多刚体模型、神经-肌肉-骨骼系统模型、基于数字人体图像的模型和基于人工神经网络的模型等方法。并分析了各种方法的特点和适用范围以及建模中存在的难点和关键问题。     

虚拟殷墟博物苑的三维展示技术

介绍了使用VRML网络语言搭建虚拟殷墟博物苑的实现方法和应用技术。所搭建的虚拟博物苑是一种360°全视角的三维立体模型,用户通过互联网就可以直接对殷墟博物苑及其收藏甲骨进行全方位立体考察。所采用的主要技术包括虚拟展示技术、虚拟导游及游客技术、拾阶而上的仿真效果及其多媒体展示的同步触发实现等。该方法所搭建的模型可用于数字考古以及虚拟旅游的三维实现。