基于OpenGL的激光探测系统视景仿真

基于典型导弹、雷达和主战坦克几何模型及作战环境,应用OpenGL技术建立导弹、雷达、坦克目标和战场环境的三维视景模型,并通过对探测器、导弹、目标和环境在不同属性参数设置下弹目交会过程的模拟,实现虚拟战场环境中激光探测器工作性能的仿真推演功能.     

红外成像制导系统虚拟样机

建立了基于三维场景的红外成像制导系统虚拟样机。虚拟样机模型分为成像系统、信号处理、运动控制三个模块。在分析各模块实现的基础上,重点研究了虚拟样机与三维场景之间的运动关系及数据交换过程,并实现了数学建模。利用时间放大方法,探讨了解决仿真中实时性与逼真性之间矛盾的途径。最后,利用三维红外场景数据进行了导弹制导过程仿真试验,并给出系统作用距离与探测概率关系、弹道曲线等仿真结果。     

基于3DMAX三维虚拟舞台场景建模和虚拟设计

为满足舞台场景设计真实感、高效率要求,采用3DMAX完成三维虚拟的舞台场景建模和虚拟设计。利用3DMAX多媒体制作软件制作舞台场景三维模型,首先制作舞台各部分子模型,通过材质编辑和添加贴图增加舞台逼真效果,组合多个子模型进行适当布局和调整获取完整的三维舞台场景模型;完成3DMAX三维虚拟舞台场景建模后在VRP编辑器中展示,利用3DMAX-for-VRP导出插件,基于天空盒技术渲染舞台环境,通过动作、角色模块添加场景角色和动作效果,实现三维虚拟舞台设计。实验表明,所设计三维虚拟舞台场景逼真程度高于同类型方法,三维建模性能突出,该方法适用于三维虚拟场景设计以及特效场景制作。     

基于三维虚拟VR技术的景观规划系统设计

为了获取生动、可视化的景观规划方案,设计基于三维虚拟VR技术的景观规划系统。主要从三维景观建模与虚拟VR技术两方面展开虚拟景观规划,构建景观三维模型时,利用点云数据在3ds MAX中构建三维建筑、道路模型,通过缩放、修改模型方式优化虚拟景观场景;设计VR虚拟景观仿真支撑平台时,在VR场景编辑模块中编辑景观虚拟场景,仿真核心工作模块负责地形、流体、阳光雨雪模拟特效,最后采用建模及输出模块输出虚拟景观规划结果。由仿真实验结果得出,该系统可根据地形坡度规划合理的景观数量,处理三维点云数据准确率高达99%,是一种满意度较高的景观规划系统。     

基于视觉传达的多角色虚拟人物三维融合系统设计

为了提高多角色虚拟人物三维仿真设计的可视化效果,综合利用视觉传达设计中的VR技术、传感器技术以及虚拟人技术,建立以虚拟人物三维模型为基础的基于视觉传达的多角色虚拟人物三维融合系统。采用三维仿真渲染工具Vega Prime进行多角色虚拟人物三维造型模块创建和虚拟场景仿真,然后设计了多角色虚拟人的运动算法,最终达到了用户、三维仿真场景以及多角色虚拟人物之间的融合。仿真实验结果表明,采用该系统进行多角色虚拟人物三维融合设计的可视化效果较好,满足特殊角色人物三维造型设计要求。     

基于VR技术的产品造型设计研究

为了提高产品造型设计的可视化效果,提出基于虚拟现实(VR)仿真技术的产品造型设计方法。采用边界体模型设计技术进行产品的三维造型重构,结合纹理渲染和场景数据库模型构建方法进行产品三维造型的特征绘制和虚拟视景设计。建立虚拟场景数据库,将场景数据库中的产品造型数据信息通过渲染指令实现程序输出控制,提高产品造型设计的模型控制能力。采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行产品造型设计中的功能模块创建和可视化视景仿真,基于VR技术构建产品的三维造型设计模型。仿真结果表明,采用该方法进行产品造型的VR设计的可视化视景效果较好,满足特殊的产品造型设计要求。     

基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型

雷达设备是重要的电子设备,但在工作过程中可能会出现各种故障。通过开发虚拟维修训练仿真模型,可以提供一个实际环境下的虚拟场景,使维修人员能够在虚拟的情境下进行维修训练,以此提高维修人员的操作技能和判断能力,在面对实际故障时能更高效和准确地进行维修,提升雷达设备维修效果。为此,文中设计一种基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型。依据用户输入的雷达设备虚拟维修训练的相关设计参数,以及线性激光扫描仪采集的点云数据,采用人工智能中的三维重建技术构建雷达设备和维修场景三维模型。利用人工智能中的粒子群算法对仿真过程进行碰撞检测,得到维修训练路径规划结果。对仿真过程展开维修性检验,判断雷达设备是否符合维修性要求,并利用投影仪呈现虚拟维修训练仿真过程的相关数据,显示雷达设备虚拟维修训练结果。实验结果表明：所设计模型可有效实现雷达设备的三维点云重建,得到雷达设备三维模型,完成雷达设备虚拟维修训练仿真。     

基于光纤传感技术的三维虚拟仿真场景建模

为打造逼真的虚拟环境,带给用户身临其境的体验感,基于光纤传感技术建立三维虚拟仿真场景模型。采用光纤传感技术采集场景数据,利用平均法去除传感器工作过程中混入的光源噪声、散粒噪声和电路热噪声;将快速原型法作为建模语言,部署仿真场景中各类物体的拓扑关系;采用折叠边算法计算所有顶点的二次误差,将误差值最小的点作为模型新顶点,根据边长和曲率,计算折叠代价,不断更换折叠代价最小的边,直至建模效果满足要求后停止迭代,完成仿真场景建模。实验表明,所建模型获取的变压器位置坐标与实际坐标仅相差0.5 m,变电站三维虚拟仿真场景建模精度最高可达99.8%,所建模型进行场景目标信息采集误差较小,场景建模精度较高。     

3DMAX三维虚拟景观的建模和虚拟设计

针对当前三维虚拟景观建模方法存在效果差、交互性能差等问题,为了改善三维虚拟景观建模效果,提出基于3DMAX三维虚拟景观的建模和虚拟设计方法。首先,采用3DMAX技术将虚拟元素融合到现实场景中,并综合分析逆世界融合下的系统性景观空间、多感知交互下的综合性场景思维,设计三维虚拟景观的互动展示模式;然后,分析超时空概念下的三维虚拟景观交互过程,如空间界面的互动性关联、空间尺度的自由性延展以及空间环境的动态性变化;最后,实验结果表明,文中方法可以提高三维虚拟景观建模效果,增强三维虚拟景观设计交互性能。     

虚拟交通环境中的雨滴仿真

为实现虚拟交通场景中的降雨实时仿真,设计出一种基于OpenGL的降雨仿真模型。现有雨的仿真模型主要关注降雨过程,而在虚拟交通环境中,通常还需要对雨滴在挡风玻璃上的运动进行仿真。利用OpenGL将场景渲染到纹理,运用几何方法计算雨滴粒子并将其映射到网格化的虚拟挡风玻璃平面,采用贴纹理的方法将纹理映射到虚拟挡风玻璃平面,建立了雨滴在挡风玻璃平面的仿真模型。实践表明,该方法的时间开销与场景、光照等因素无关,仅与车辆挡风玻璃上的雨滴数量相关。该方法在普通PC实验平台上渲染场景的帧速率超过25帧／秒,能够成功实现雨滴的实时仿真。     

VTK在可视人体头部三维重建中的应用

为了更好地辅助医生进行脑部疾病诊断、手术规划和治疗中的监控,基于美国可视人项目提供的CT序列图像,利用VTK（visualization Toolkit 可视化工具箱）实现了人体头部皮肤及骨骼的三维重建：1）基于 Matlab 编程读取dicom格式的医学图像,采用最大类间方差阈值法进行头部皮肤与骨骼的图像分割,将所得的两个分割阈值分别作为皮肤和骨骼等值面的抽取值。2）在VC＋＋中利用VTK编程实现了可视人体头部的表面重建。实验结果表明,本方法获得了理想的三维重建效果,编程简单迅速,且程序运行时间仅为8.4 s。     

Cs（7DJ）＋Cs（6S1／2）间的碰撞能量转移

脉冲激光双光子激发Cs（6S1／2）到Cs（7Dj）态,在样品池条件下,利用原子荧光光谱方法研究了Cs（7Dj）＋Cs（6S1／2）的碰撞能量转移过程。利用三能级模型的速率方程分析,在不同的Cs（6S1／2）密度下,通过对直接荧光和转移荧光的时间积分荧光强度测量,得到了7D5／2→7D3／2精细结构转移截面为σ=（2．9±0．7）×10^-14cm^2。而碰撞转移到7Dj以外的猝灭截面分别为（7．4±2．1）×10^-14cm^2（对J=5／2）和（6．6±1．8）×10^-14cm^2（对J=3／2）。结合已有的实验结果,得到7DJ转移到8P态的截面分别为（0．6±0．3）×10^-14cm^2（对J=5／2）与（0．8±0．4）×10^-14cm^2（对J=3／2）。7D态主要是通过碰撞能量合并的逆过程[即7Dj＋6S→5D＋6P）猝灭。     

基于Java 3D的虚拟漫游技术研究

探讨在当前网络环境下可满足网络可视化要求的虚拟漫游技术,剖析虚拟漫游控制技术即视点变换情况,给出一种科学有效的视点变换关系,保存当前的视点坐标和方位,利用键盘来控制漫游方向和行进。结合Java 3D的代码可传输特性,基于Java 3D构建了可满足网络可视化要求的虚拟建筑物漫游,效果较好。     

巯基乙胺修饰的CdTe量子点对Co~（2＋）的荧光响应

采用水热合成方法制备出不同粒径大小的巯基乙胺（CA）修饰的CdTe（CA-CdTe）量子点,并研究CA-CdTe量子点对Co~（2＋）的荧光响应情况。研究表明Co~（2＋）对CA-CdTe量子点的荧光具有猝灭作用,并且随着Co~（2＋）浓度的增加,CA-CdTe量子点的荧光强度逐渐降低。当Co~（2＋）浓度在0.3×10~（-5）~33×10~（-5）mol·L~（-1）范围内时,获得了Co~（2＋）与粒径大小为3.60 nm的CA-CdTe量子点相互作用的Stern-Volmer荧光猝灭方程,线性相关系数R~2为0.998,检出限为6.547×10~（-7）mol·L~（-1）。利用CA-CdTe量子点荧光分析方法对Co~（2＋）进行定量分析和检测研究,该方法简便、快速、检出限较低,并为实际水样中Co~（2＋）的检测分析提供了理论基础。     

超声微泡对pEGFP质粒转染小鼠损伤面神经的促进作用

目的：探讨超声微泡介导基因转染面神经的可行性及有效性。方法：建立小鼠面神经损伤模型,以增强型绿色荧光蛋白质粒（pEGFP）为标记基因。将48只小鼠随机分为6组：空白组（A组）、脂质体＋质粒组（B组）、微泡＋质粒＋超声组（C组）、微泡＋质粒组（D组）、超声＋质粒组（E组）、单纯质粒组（F组）。将小鼠面神经损伤后,局部注射...     

基于GDI+与双缓冲的飞机姿态指示仪(ADI)仿真实现

为了实现了飞机姿态指引仪(ADI)的仿真,在Visual C++开发环境下采用GDI+以及双缓冲技术,利用GDI+中的绘图坐标面变换和区域裁剪特性,实现了ADI的俯仰刻度带和横滚刻度带的动态仿真。其中通过DGI+的API实现了图形和文本的反走样,使显示效果更加逼真。同时利用双缓冲技术,解决了Win32环境下图形频繁重绘时出现的闪烁现象。提出了一种不同于虚拟仪表开发工具的仿真实现方法,实践证明此种方法具有低成本高效率的优势,为电子飞行仪表的仿真提供了可以借鉴的思路和方法。     

通过激发转移和碰撞能量合并研究Rb 52P精细结构混合

利用单模半导体激光器激发Rb原子到5P3/2态,将Rb空心阴极灯发射的6D5/2→5P3/2的629.8 nm线作为吸收线.测量5P3/2态原子密度,由测得的激发态原子密度结合荧光强度比,得到能量合并过程Rb(5P3/2) Rb(5P3/2)→Rb(5D) Rb(5S)的碰撞截面为(5.0士1.9)×10-14cm2.利用荧光法测量了Rb52P精细结构碰撞转移截面.直接荧光是由5P3/2态发射的,敏化荧光是由精细结构碰撞转移和碰撞能量合并产生的.由相对荧光强度得到了转移截面σ(5P3/2→5P1/2)=(3.0土0.9)×10-15cm2.碰撞能量合并速率系数比精细结构混合率大一个数量级,与其它实验结果进行了比较.     

虚拟仪器技术在试验模态分析中的应用

介绍了一种使用虚拟仪器（virtual instrument.简称VI）技术进行机械结构模态分析的新方法。利用虚拟仪器开发软件LabVIEW与VC＋＋来完成复杂的机械测试过程。该方法通过虚拟仪器开发软件LabVIEW（G语言）编程控制数据采集卡采集数据,生成具有一定数据格式的文件,然后用VC＋＋软件编写模态分析程序对此文件进行分析,最后完成机械结构模态分析过程。该方法使模态分析实验过程得到了简化,降低了设备成本。算例与试验验证证明了所做的讨论和修正是正确的、有效的。     

基于某履带式自行装备负重轮虚拟拆装实现

以解决实装拆卸安全性不足为目的,基于已有的三维交互理论和履带式自行装备实装技术,在Windows系统和VC＋＋的编程环境下,以Vega软件为平台,以CyberGlove数据手套和FOB位置跟踪器和5DT数据头盔为主要交互设备,建立了零部件和工具的模型和路径规划,成功实现了负重轮部件的虚拟拆装过程,为其他装备基于本系统的虚拟装配提供了开发平台,为装备虚拟维修提供了一定的参考。     

基于UDK的虚拟现实技术在三维虚拟数字校园中的应用与研究

数字化校园虚拟漫游系统是数字化校园建设计划的核心平台。本文首先对目前主流的虚拟可视化开发工具作了介绍,并结合当今最流行的游戏引擎UDK（Unreal Development Kit）和三维设计软件3ads Max的虚拟现实技术问题进行了研究,以无锡城市职业技术学院校区为原型,运用三维设计软件3ads Max仿真技术建立了的虚拟校园三维模型。采用游戏引擎UDK（Unreal Development Kit）与SQL server后台数据库连接、实景拍摄与虚拟建筑相结合的方式,设计并实现了实时三维虚拟校园漫游系统的路径自动漫游、自主漫游、楼宇查询和鹰眼鸟瞰等功能。设计并实际运用结果表明,使用三维场景中烘焙贴图的制作运用UDK引擎技术改进的场景优化技术,系统运行效率得以很好的提高,甚至在普通PC机上实时运行时也很流畅和稳定。