力触觉增强的虚拟现实工厂系统

现有虚拟现实工厂只能依靠头戴式显示器和手柄进行单向的视、听觉虚拟操作，难以进行双向的沉浸式触觉交互。针对此问题，采用力反馈控制器设计了一种力触觉增强的虚拟现实工厂系统。以Unity3D为基础，采用3DMax对工厂内多类型工具和零部件进行三维视觉建模，并通过反射探针、光照探针等组件进行立体化视觉增强。在此基础上，为虚拟空间物体增加刚体、碰撞体、关节等组件，建立虚拟空间的触觉反馈模型，实现了力反馈控制器与虚拟空间物体的实时触觉交互。实验表明：系统可提供重力、摩擦力、恒力等多种力触觉感知，支持对20余种工具、零部件的触摸、抓取等触感操作，能感受模型、轮廓以及质量等物理属性，实现了虚拟工厂中“视触听”多维立体化的沉浸式操作。     

谈虚拟仿真实验教学中心建设中的“虚实结合”原则

教育部《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》中明确指出虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现"虚实结合,相互补充,能实不虚"的原则。文章结合具体的实例分析讨论了"虚"与"实"相互补充的范围、相互补充的程度,以及"能实与不虚"与资源共享程度的关系,分析认为在虚拟仿真资源建设的具体工作中,因影响因素众多这一原则的实施难有统一的标准,其中资源的开放共享程度是重要的影响因素。     

数字孪生模型在轴承套圈磨削加工中的应用

数字孪生模型能够有效地促进实际产品与产品模型间的虚实交互。针对调心滚子轴承套圈磨削过程中的磨削力，通过对磨削工作区各构件进行动力学与接触算法建模以及刚柔耦合处理，构建了轴承套圈沟道磨削加工数字孪生模型，完成了轴承套圈磨削工作区域在数字空间中的虚拟映射。并使用该模型对砂轮线速度、工件转速等工艺参数进行了分析与试验，证明了所构建数字孪生模型具有一定的有效性。该模型具有高保真性，可用于理解、预测和优化真实系统。     

基于CT断层图像的数字重建射线影像快速射线跟踪算法研究

提出了一种由序列断层图像进行数字重建射线影像的快速射线跟踪算法。采用基于向量的射线跟踪算法,利用计算机体层摄影数据模拟人体组织对辐射线的吸收规律。算法仅有加法及减法运算,计算简便,不需要通过解方程获得相应交点,具有成像时间短、运算速度快等特点。对三维假体存储和检索算法进行了改进,可以实现在线DRR计算,提高了计算速度。最后,对初步得到的DRR影像做进一步数字处理,提高了实用价值。     

论网络虚拟存在方式

网络虚拟存在是不同于传统现实存在的一种新的存在方式，它是马克思和恩格斯的人的历史性存在理论在当今时代的体现和展开，是对马克思和恩格斯关于“人的存在”理论在当今科学技术飞速发展社会条件下的继承和发展。现实存在是网络虚拟存在的基础和前提，网络虚拟存在是对现实存在的延伸和拓展。人在虚拟网络境遇下的发展是对“现实的个人”的发展的完善。     

基于Secondlife的虚拟化学实验研究

本研究针对目前中学化学实验教学存在的问题，结合Secondlife和Sloodle平台的优势，在已有的《高锰酸钾制取氧气》实验模式的基础上，主要阐述了该虚拟实验环境的实现过程。本研究的虚拟实验为中学化学实验教学改革提供了一种新技术和手段。     

协同虚拟维修过程中的虚拟人体维修操作控制

针对操作人员难以在有限的光学运动捕捉设备捕捉范围内自由运动的问题,开展了协同虚拟维修过程中的虚拟人体维修操作控制研究。基于光学运动捕捉设备对操作人员的下肢动作进行捕捉,根据实时识别结果控制虚拟人体进行大范围运动。针对维修操作过程中的虚拟人体手部运动控制,分析了虚拟人体的手部交互过程,提出了一种基于动态贝叶斯网络的维修操作智能辅助方法。以某液压缸协同式虚拟维修操作仿真平台为例验证了方法的有效性。该方法实现了对虚拟人体维修操作过程的有效控制,具有实时性好、交互性与感知性强等优点。     

物理、虚拟相结合的分层次教学研究

在控制理论实验教学中,采用基于物理、虚拟相结合的分层次教学,改进了单一教学模式的弊端。根据实验难度和学生能力的不同,将控理实验分了三个层次,因材施教,逐层递进。物理和虚拟的教学模式相结合,互为补充。基于物理、虚拟相结合的分层次教学,锻炼学生从不同角度加深对问题的理解和掌握,在培养学生分析、解决工程实际问题方面具有较好的效果。     

基于Unity3D 的电机拖动仿真系统

为解决电机拖动实验的仿真现实问题，基于虚拟仿真的思想，利用Unity3D 技术，实现了基于Unity3D 的电机拖动仿真系统。通过实验证明，该系统可准确模拟各种电器设备在不同的连接部署情况下电动机的反应情况。用户能通过该系统达到对电机拖动实验的学习、模拟等初步体验，系统可完成不受时空限制的一些实验，有助于提高科学研究效率、准确率以及实验的安全性，降低了实验成本。     

视频分析在交通控制中的应用

提出了一种在一系列连续视频图像中提取背景像素的方法.在背景提取的基础上,采用灰度图像的帧间差分法和背景均值法,再运用虚拟检测线法对视频图像中运动物体进行检测.在合理的假设条件下,对所划检测线上的灰度像素矩阵进行运算,通过计量的数据,运用数学和物理方法,可以得出车辆的外形,即分为大、中、小型车,车辆的行驶速度以及其他一些重要的数据.