虚拟交通场景编辑平台开发

虚拟交通场景的构建是一项繁琐的工作。在此利用Creator创建基础道路交通场景,并利用Vega虚拟仿真平台,在Visual C^--集成环境下开发了虚拟交通场景编辑系统,用户能够根据自己的需要,自行创建虚拟交通道路、虚拟汽车、交通灯及树木等,利用键盘,可以控制一台虚拟汽车在虚拟交通场景中体验虚拟驾驶过程。     

基于三维虚拟视觉及交互设计的室内设计平台建构

传统的室内设计系统无法解决复杂场景的三维构建和可视化问题,更无法满足用户沉浸感和动态交互的需求。因此,在现有研究基础上,以自然直观的人机交互和逼真的虚拟环境体验为目标,设计基于三维虚拟视觉及手势交互设计的室内设计平台。根据实际的功能需求分析,完成了平台功能并给出基于双目视觉技术进行人机交互的总体结构。利用摄像机设计交互功能中的虚拟手形识别算法,降低了应用成本,提高了识别的效率。室内设计环境的仿真测试结果表明,提出的室内设计平台能够有效进行直观的室内三维场景可视化,且具有较好的准确性和交互性。     

全空间分布光度系统虚拟实验平台构建

三维虚拟现实漫游仿真和虚拟仪器实验过程仿真能模拟实验场景和仿真实验细节.为解决全空间分布光度系统实践教学缺少有效预习工具、学生对仪器缺乏直观认识等问题,开发了基于Unity3D的虚拟实验平台.首先规划系统结构、功能流程和交互内容;其次在虚拟场景中置入虚拟仪器素材并实现交互设计;最后以构建的平台开展教学实验.实践表明在实践教学中利用该平台作为辅助工具,具有良好的教学效果.     

室内环境虚拟交互式设计系统的研发与实现

传统室内虚拟交互设计系统使用3ds MAX技术完成研发,缺乏自由寻径漫游,虚拟场景交互效果差。为此,设计新的室内环境虚拟交互式设计系统。该系统功能架构主要包括漫游与交互两个模块,表现层、开发接口、Unity3D服务、数据库与数据模型构成系统技术平台,在Unity3D虚拟场景中的对象拾取和自由寻径漫游。实验结果表明,所设计系统的鼠标拾取功能、场景漫游功能满足设计要求和用户需求,交互性能佳。     

基于OGRE的虚拟场景漫游系统研究

虚拟现实是一种结合了多媒体、人工智能、图形图像、仿真等技术的综合体,并广泛应用于基于人工交互的虚拟场景仿真,成为计算机领域的新的发展方向。虚拟现实主要依托三维图形引擎技术,OGRE就是一种应用较为广泛的引擎。OGRE实现了基于硬件操作的三维图形图像开发环境,解决了直接使用API开发场景漫游系统过于复杂的弊端,大大提高了开发效率。同时,OGRE提供了场景交互功能以及逼真的场景渲染,可以用于构建大型虚拟场景交互系统。     

基于VR的校园地震逃生沉浸式交互体验系统构建

地震灾害在我国频繁发生,国家及教育部门十分重视在校园内科普地震逃生知识,而传统的地震逃生演练活动真实感低,开展活动的成本高,活动开展效果也不佳,因此,文中提出了基于虚拟现实(Virtual Reality, VR)的校园地震逃生沉浸式交互体验系统构建。该系统利用计算机结合Unity3D平台来实现,首先,利用3ds Max软件进行场景建模;然后,通过给Unity3D平台导入SteamVR和VRTK插件来开发一个集虚拟场景、动画、声音、视频、交互于一体的校园地震逃生体验系统;最后,连接HTCvive设备来实现用户与虚拟环境的响应。本系统的开发不仅解决了传统演练沉浸感低的问题,还通过新颖的VR技术激发人们对地震逃生知识的学习兴趣,除此之外,还节约了开展地震逃生演练活动的成本,对地震应急救援有较好的应用价值。     

基于虚拟现实技术的曾侯乙编钟虚拟演奏平台设计

目前,虚拟现实技术被广泛应用于传统文化保护和传承中,实现了数字传播和数字媒体的有效融合,为传统文化的传承开辟了新道路。文章利用3D MAX构建曾侯乙编钟三维虚拟演奏场景,借助Java 3D技术和Python编程技术,从视觉、听觉和交互体验等方面,完成曾侯乙编钟沉浸式虚拟演奏平台设计。平台包含编钟虚拟演奏系统、编钟历史文化讲解系统、编钟研究文献阅览系统和编钟音乐网上点播系统4个功能模块,模块间互相映衬,协力提升编钟虚拟演奏体验效果。该研究为传统乐器与现代科技融合发展提供了新方法,为编钟文化的传承与传播提供新路径。     

基于Kinect的虚拟试衣系统设计与实现

本项目主要通过Kinect摄像头捕获人体数据,彩色数据和深度数据,对采集到的数据作处理,生成人体骨骼模型,方便对人体骨骼定位;进而设计算法使衣服图像适配人体,再根据识别人体手势,做逻辑处理之后,然后通过Kinect体感器将信息发送给PC,形成操作命令,最终使人体可以操控衣服。本项目的 Kinect虚拟试衣不仅可以让用户试看衣服的款式,还可以通过体感技术实时与外界进行交互,从而让试衣过程更加便捷和逼真。整个系统可广泛应用在家庭、商场及网络购物等场景中。     

基于EON实现的校园局域网虚拟体验系统

基于EON Studio对三维虚拟场景的研究和开发,以通信网络虚拟体验系统中的局域网为例,3ds Max为构建平台、并以网络技术和数据库技术为支持,开发了一个通信网络虚拟体验系统.相比虚拟校园等静态漫游场景,该系统将虚拟校园与虚拟通信网络结合起来,从客观、真实、有效的角度阐明通信网络中局域网的架构以及数据包收发的流程.     

基于混合现实技术的监护仪虚拟教学系统设计

针对传统监护仪培训过程受人员、时空和设备制约等问题，文中结合混合现实（MR）技术的真实体验感、沉浸感、跨时空和强交互等特点，构建完善的混合现实监护仪虚拟教学系统。通过3DMAX软件完成系统三维建模，在Unity中构建培训场景实现系统功能，最终在HoloLens混合现实设备中实现产品介绍、功能演练和操纵练习三大功能。调查问卷结果表明，所设计系统能够激发使用者探索欲望和学习兴趣，提供给使用者接近现实环境的操作体验，并能够有助于使用者掌握监护仪使用方法，可为未来医疗器械的教学培训提供参考。     

基于VR技术的智能变电站混合巡检培训系统设计

为提升变电站混合巡检培训系统对学员的培训效率、增加学员的体验感和学习兴趣,设计了一种基于VR技术的智能变电站混合巡检培训系统,通过SolidWorks和3D Max结合设备电气特点、动作特点以及物理特点共同构建变电站设备场景,采用3D Max软件创建三维虚拟变电站场景,便于学员在三维场景中漫游巡检。在实验中,通过变压器事故模拟实验,令学员真实体验事故场景,学习应对事故的操作及处理流程。实验结果表明,所提系统可迅速检测、记录变电站设备的异常和事故情况,检测内容较全面,且系统抗压性能较强,数据传输时滞少,巡检工作效率较高。     

虚拟展示系统的设计与实现

该系统利用虚拟现实技术,在计算机中模拟再现展览的真实场景,系统基于OSG开发,并集三维场景漫游、语音讲解于一体的虚拟场景展示系统。文中分析了该系统的实现过程及整体结构。为了保证交互系统的实时性,利用OSG中感知器进行区域划分,提高了系统运行的速度。     

离线三维数字城市系统的研究与应用

在没有互联网的条件下,三维数字城市系统无法便捷地在本地运行,无法满足用户需要实时显示和交互的要求。文中对OSGEarth三维地球引擎技术、离线三维数据库技术和地理数据组织管理进行研究,采用LOD与分页、四叉树动态调度等技术对离线数据进行无缝集成,采用Qt平台,构建离线三维数字城市系统,实现在离线状态下大规模三维场景实时漫游、空间数据交互和系统的移植。通过实验证明了三维数据显示的完整性和空间信息访问的高效性,较好地解决了三维数字城市离线状态下,数据的组织、集成、优化和高效访问等问题,为离线三维GIS方面的研究提供了一种新的技术。     

基于VRML的平顶山市博物馆虚拟漫游系统

为促进虚拟现实和数字化博物馆的发展,通过虚拟现实建模语言(VRML)设计和实现平顶山市博物馆虚拟漫游系统,使来访者可以通过网络身临其境般地参观博物馆。对开发过程中使用到的物体几何建模、用户交互、导航等技术进行了研究,提出了一套适用于VRML虚拟博物馆的虚拟场景优化方案,该方案在保证用户畅游本系统的同时有效地解决了博物馆展品的细节显示问题。最终建成平顶山市博物馆虚拟漫游系统,该系统图、文、声、像并茂,具有导航、漫游、交互等功能,能够实现播放控制和解说控制。     

基于VRML的虚拟三维室内设计及人物漫游技术

为了实现用户交互,并且可扩展的平台设计,使用户以自身的意愿进行室内设计,分析基于VRML的虚拟三维室内设计和人物漫游技术。文中在对VRML的使用领域,虚拟环境漫游理论基础及背景知识分析的基础上,阐述创建三维场景的关键技术,提出通过实例使用技术实现虚拟场景对象的创建。通过VRML结合ASP技术实现通信,从而实现部分场景的漫游,得到基于VRML虚拟三维室内设计和人物漫游的构想。所设计的系统中,不同用户使用不同账号可实现注册登录,利用各自Brower实现场景虚拟漫游。最后,对设计的虚拟三维室内系统和人物漫游进行测试,结果表明其能够满足预期目标。     

虚拟漫游系统交互机制的设计与实现

用户任务建模是虚拟漫游系统用户界面设计与开发的基本步骤,并发任务树(CTT)能够处理多个用户任务界面,描述复杂任务优势突出,为此设计CTT描述VR虚拟漫游系统交互任务。VR虚拟漫游系统中,基于虚拟现实模型语言构建具有交互性与导航功能的三维虚拟场景;JavaScript脚本语言负责虚拟现实模型语言内部交互与数据传输;设计CTT任务模型描述虚拟漫游系统用户任务时,采用关系符号描述用户任务之间的时间关系,最终构建VR虚拟漫游系统的CTT任务模型,实现用户-系统任务交互与反馈。测试结果显示,CTT任务模型有效构建"进入教室"任务树模型,系统及时做出反馈,实现虚拟漫游系统任务交互。     

面向视景仿真的虚拟校园实时交互和漫游系统

本文研究了双目立体视觉成像原理并实现了基于WTK的虚拟校园动态对象的双目立体视觉成像,探讨了视点的设置、虚拟场景的交互和漫游、实时碰撞检测处理等虚拟场景交互和漫游问题,开发了面向视景仿真的桌面式虚拟现实系统,分析了系统层次结构,简介了系统的软件硬件配置,初步实现了虚拟校园实时交互和漫游基本功能。     

基于云的信号处理虚拟实验系统设计

虚拟实验室利用远程真实资源或虚拟设备资源构建实验系统,并通过实验教学资源的集中网络存储及数据库的统一管理来改善资源获取与信息交流方式。文中采用JSP Web,Android应用开发,MySQL数据库等技术设计一个基于云的开放式信号处理虚拟实验系统,实现对现有实验室资源的网络化与虚拟化。该系统采用TCP协议与自定义应用层协议构建内部网络,通过云端服务器管理虚拟实验,使用应用网关监控实验板卡,并通过手机APP,Web浏览器为用户提供交互界面,用户接入网络即可进行实验操作。     

基于三维虚拟视觉的产品交互设计平台的开发与实现

当前产品交互平台建模大都采用二维显示的方式,存在交互性低、工作量过大以及难更新等缺陷,因此将三维虚拟视觉融入产品交互设计平台中,依据三维虚拟视觉技术塑造产品交互场景,通过三维数字建模模拟产品信息,实现基于三维虚拟视觉的产品交互设计平台开发。该平台包括交互设计模块、三维虚拟视觉展示模块以及交互展示模块。分析了产品交互功能的实现过程,主要包括三维虚拟视觉建模、动画展示过程、虚拟交互设计和平台发布。给出产品交互平台的人机交互界面设计过程,以及实现产品外形三维虚拟视觉展示的主要代码。实验结果表明,所设计产品交互平台,具有较高的认可度和可用性。     

面向下一代人机交互的虚实融合场景描述语言

随着软件技术和硬件设备的发展,将虚拟世界场景和真实世界融合起来的人机交互方式是一种非常核心的需求。因此,我们需要一套统一的虚实融合场景数据的描述方案,以保证不同设备间的视觉显示效果,从而提升交互体验。本文提出了虚实融合环境的统一描述语言,主要贡献包括:在X3D标准下提出了统一描述语言的扩展设计;构建了虚实融合环境统一语言解析器,支持跨平台解析描述语言文件;开发了基于实体组件系统(Entity Component System,ECS)架构、支持虚实融合环境解析与呈现的视觉交互系统。