基于差分算法和Kinect的数媒交互系统设计

为了有效实现数媒交互,提升三维模型重建速度、精度及数媒交互效果,设计了一种基于差分算法和Kinect的数媒交互系统。首先读取、转换与存储不同格式的图像数据,利用视觉表达灵敏度差分算法预处理图像数据,利用面绘制技术重建三维模型,再使用Kinect采集视野内物体深度值,选取与Kinect距离最近的用户当作第一操作用户,通过骨骼追踪数据捕捉用户姿势,定义骨骼数据,编辑动作指令,依据键盘映射完成Unity3D和Kinect的数据通讯,实现数媒交互。实验证明：设计系统的三维模型重建速度快、重建精度高,数媒交互展示效果更好。     

基于庐山三维场景的图算法虚拟仿真系统研究

为应对传统计算机算法教学中理论知识存在逻辑性强、抽象程度高、教学与实验脱节、缺乏交互性等现实问题,本文借助虚拟现实技术,基于江西知名旅游胜地庐山的三维场景,使用Unity3D引擎设计图算法虚拟仿真系统。该系统实现5种图算法的仿真实验过程,每种图算法均提供“自动展示”和“用户交互”这2种运行模式,还提供用户进入景点(对应图的结点)分场景的自由控制视角浏览庐山景观的功能;同时,探讨本虚拟仿真系统存在的理论问题,并给出解决这些问题的关键技术和实施方案;最后,通过Prim最小生成树算法验证本虚拟仿真系统的实用性和灵活性。与传统的算法讲授、个性化问题驱动教学方式相比,本文设计的图算法虚拟仿真系统具有趣味性、交互性、沉浸性,既能激发学生学习的探索性和主动性,又为算法与数据结构课程提供了一种新的教学和实验方法。     

基于Unity3D的地铁三维虚拟漫游设计

随着虚拟现实技术的飞速发展,如何利用计算机展示现实场景的三维漫游效果,已成为当下研究的热点.以Unity3D为平台,利用3DMax软件进行场景建模,结合Unity3D自身强大的界面交互技术,完成整个南昌地铁一号线虚拟漫游系统的开发.最后通过地面站点全景的外链衔接,实现了地铁站内三维模型场景与地铁站外全景的一体化漫游功能.实践研究结果表明,整个虚拟漫游系统能够给用户带来直观的地铁漫游体验.     

哈尔滨理工大学虚拟校园漫游系统设计

文章以哈尔滨理工大学西校区为例阐述了建立虚拟校园漫游系统的方法和步骤.利用3Ds Max建立三维模型,现场采集校园内建筑、环境等大量实景照片,对照片进行处理后给模型贴图,再将模型导入Unity3D进行漫游系统的开发.可实现校园三维地图的展示和交互漫游.最后利用Unity3D的多平台发布将该漫游系统发布在PC机和Android手机平台上.     

AR技术在中国历史典故展示中的应用研究

针对中国历史典故传统展示模式存在的交互性不足、内容枯燥等问题,设计并实现了基于AR技术的中国历史典故展示系统。采用3ds Max创建虚拟模型,采用OpenCVForUnity实现基于SIFT-BRISK算法的三维注册,利用Unity3D引擎搭建虚拟场景,实现了多维度、跨时空的中国历史典故交互展示。实验结果表明,系统运行平稳流畅、鲁棒性强,能够有效提升中国历史典故展示的趣味性与体验感。     

基于Unity3D的虚拟现实组装维护交互系统的设计与实现

Unity3D是一个新兴的平台,被广泛应用于VR领域。基于Unity3D实现的VR组装与维护交互系统中,交互模型使用三维软件3DMax创建模型和贴图,并将其导入Unity3D,以此为基础,探索并实现利用3D虚拟现实技术,实现《计算机组装与维护》这门课程中计算机的组装和维护交互功能。可以让学生更好地理解计算机原理,拓展学生的实践能力,将计算机硬件组装和维护的基础知识、技能和实践经验进行整合,形成完整的知识体系。     

AR技术在科技馆古代农具展示中的研究及实现

增强现实技术将虚拟与现实有机结合,突破了虚拟世界和现实世界的界限。针对增强现实技术的特点,研究了一套实现增强现实系统的框架。首先对场景进行采集,使用3D Max对模型进行设计并建模;针对图像识别的问题,通过对比SIFT算法、SURF算法、ORB算法以及高通Vuforia的特征识别匹配的结果,选择高通Vuforia处理图像;3D渲染则使用专业渲染引擎Unity3D实现增强现实中交互软件的开发。基于此框架设计并实现一个以科技馆古代农具展示为主题的系统,能够带给参观者AR交互阅读的全新体验;可以再现我国古代农具在传统农业文化传承的重要史料,从而实现对古代农具文物的数字化保护和传播。     

基于3dsMax/Unity3D的水平定向钻穿越工程应用

针对复杂地质结构下管道穿越和施工安全,综合分析国内外三维地质建模和虚拟现实可视化现状,提出基于3ds Max平台下的三维地质建模方法,完成水平定向钻穿越工程中复杂岩层地质模型的准确建立,实现岩层地质信息与穿越工程三维拓扑模型的数据映射。利用Unity3D开发引擎在虚拟现实仿真上的技术优势,基于Unity3D和Visual C#.NET开发环境完成三维地质场景的视点控制、穿越轨迹实时生成和数据管理,实现虚拟现实场景的实时展示与可视化交互。以江都-如东输气管道水平定向钻穿越工程为例,通过3ds Max创建三维地质场景,应用Unity3D平台虚拟可视化技术模拟输气管道穿越过程,为水平定向钻穿越工程的施工建设和规划管理提供参考。     

基于Leap Motion的三维手势交互系统研究

手势识别的快速发展及体感设备的不断更新为三维手势交互提供了灵感,基于Leap Motion 手势识别和最邻近算法,建立了一种三维手势交互系统。首先对手势设计理论和交互手 势设计原则进行研究,基于此设计手势功能和建立手势库,并将手势库分为 8 种手势;其次进 行手势特征提取,建立手指关键点模型,获取手势特征的角度特征;然后计算 KNN 算法和 SVM 算法的手势识别效率,KNN 改进算法取得较好的识别效率;最后,设计三维交互系统,手势分 类为 4 个模块,每个模块有 2 个手势任务;20 名测试者中提取 1 600 组手势数据,并进行总采 集样本关节点均值的数据分析;设计三维交互系统模块,在 Unity3D 中创建的三维交互系统中 导入 1 600 组手势数据,根据自定义的 8 种手势驱动虚拟手完成交互设计过程,完成用户体验 分析和手势识别效率统计。通过研究发现,基于 Leap Motion 手势识别具有较高的识别效率, 三维手势交互系统富有创新性。     

基于三目立体的场馆数字再现增强现实技术

针对场馆数字增强现实后出现的虚拟图像模糊不清问题,提出了一种基于三目立体的场馆数字再现增强现实技术,首先通过多尺度边缘提取算法获得场馆边缘特征,再使用互能量交叉算法对部分特征噪声抑制,之后利用三目立体匹配算法对残余噪声清除,并使用算法中的三目极线约束与梯度方向约束,对场馆进行极线匹配,得到场馆的三维立体线条,之后使用扫描仪收集场馆的三维点云数据,同时使用Gemagic与3DMax软件进行处理,进而得到完整的场馆三维立体模型,最后录制增强现实虚拟解析人物模型、声音解锁和文字介绍,并将其融合到三维立体模型中,进而完成对场馆数字的增强现实.以体育场馆为例进行仿真,结果表明,所提方法构建的虚拟场馆具有图像清晰、帧率高的优点.     

基于混合现实的矿用设备维修指导系统

针对矿用设备现场维修知识和专业指导不足导致维修效率低、周期长,虚拟现实和增强现实技术实现平台一般为头戴式设备、手机等,设备的移动性很好,但用户只能依赖交互手柄、触摸屏进行交互,视觉体验缺乏真实性,设计了一种基于混合现实的矿用设备维修指导系统。该系统基于Unity3D虚拟现实平台,采用混合现实设备HoloLens实时显示维修指导方案,实现了矿用设备原理虚拟仿真、基于二维码的设备管理、设备维修指导和远程专家协作等功能。HoloLens通过虚拟文字、虚拟设备模型、动画及语音提示等方式将维修指导信息直观地呈现给维修人员,维修人员可通过视线跟踪、语音交互、手势识别等方式与HoloLens交互。采煤机齿轮磨损故障维修指导应用实例验证了该系统的实用性和有效性。     

基于Unity3D平台的三维虚拟城市研究与应用

针对三维虚拟城市系统在高逼真度、强交互性和高精度等方面的不足,提出基于Unity3D平台的三维虚拟城市的实现方法。首先通过三维地形的数据采集和坐标数据统一,实现三维模型的建立和导入,纹理数据的建立和导入。在此基础上结合三维引擎Unity3D平台,实现三维模型数据与二维空间数据整合、三维虚拟漫游、三维物理效应仿真等。该系统采用了真实的数据进行实验,证明了采用该三维虚拟技术很好地满足三维虚拟城市系统的各项指标,并且实现效率高。     

基于Unity 3D的虚拟家具商城的设计与实现

设计了一个基于Unity 3D的虚拟家具商城系统。该系统通过Unity 3D三维技术,模仿实体店设计出一个步行街和商城三维模型,实现商城里面的家具三维展示,让顾客足不出户就能身临其境"逛商场",享受逛街购物乐趣。该系统具有良好的视觉和交互效果。     

淤地坝水资源调控三维仿真系统

淤地坝对水资源调控过程是一种动态变化的过程,只用文字描述,无法给研究人员形象直观的展示,本文提出一种基于Unity3D的降雨过程与淤地坝调控水资源过程的模拟方法。采用3DsMax对淤地坝系主要模型进行三维建模,使用Unity3D引擎进行场景交互设计,采用粒子系统进行降雨的模拟,设计并实现了水资源收集仿真算法,利用多层次细节技术和剔除遮挡技术等进行渲染优化。借助这一方法,开发了淤地坝水资源调控虚拟再现仿真系统。实例表明,该方法可以形象逼真的再现降雨径流过程,还能表现淤地坝等组件对于水资源的调控过程,使展示的效果更加逼真。     

面向智慧家庭的虚拟体验系统的研究与开发

针对传统室内设计在用户体验方面缺少沉浸感、交互性等问题,提出了一种基于虚拟现实技术的家居互动设计虚拟体验系统的实现方法,本方法围绕虚拟现实的基本特征,使用三维软件制作虚拟场景,使用Unity游戏引擎和基于物理渲染技术提高虚拟场景的逼真度,使用虚拟现实设备HTCVive为用户提供交互体验操作。通过虚拟体验系统的开发,提出了一种新的室内家居设计体验方法。     

基于Unity平台的漫游交互系统的设计

随着网络及计算机技术的发展,3D实景虚拟漫游已经作为一种全新的展示在房产销售中普遍运用。本系统运用了3Dmax、Photoshop、Unity3D软件,参考现实广场小区,创建虚拟场景。为达到预期效果,通过骨骼动画及JavaScript语言实现控制角色移动转向等动作,用户可以对场景自主漫游、浏览,让用户真正沉浸在虚拟交互环境当中,实现用户与虚拟环境直接交互。     

物联网智能家居虚拟装配交互系统的设计与实现

在物联网智能家居设备装配过程中容易因误操作而造成设备损坏,甚至引起电网事故、人身伤亡事故、财产损失惨重等问题.为了解决这个问题,设计了物联网智能家居虚拟装配交互系统.该系统使用Unity3D实时渲染引擎进行三维场景展示,交互端则使用Unity3D的物理引擎模拟事件触发,选用具有行业标准的物联网数据库来控制智能家居的实时场景交互.通过多角度镜头和实时参数调节,用户在三维引擎操作端可实时查看智能家居安装的进度和交互效果.     

基于虚拟现实技术的3D智慧校园设计与实现

以上海海洋大学为例,基于虚拟现实技术设计出与现实校园相近逼真的虚拟环境,用户通过计算机的操控与该虚拟环境进行交互,实现对智慧校园的控制。利用Auto Maya、Photoshop、Illustrator等建模、美化软件,进行校园建筑数据获取、3D模型的建立以及贴图纹理的映射等;利用Unity 3D引擎进行用户交互设计,建立起大学实际仿真景观的3D智慧校园。在此基础上,还实现了小地图的展示、界面多参数的调控、界面定位等个性化功能。     

基于虚拟现实的3D演出场馆漫游系统的设计与实现

利用3DS Max三维模型软件进行建模,以虚拟现实引擎Virtools为平台进行3D虚拟演出场馆的漫游设计,重点介绍3D建模和Virtools交互功能的实现,通过虚拟角色漫游和摄像机自主路径漫游两种方式在虚拟场馆中漫游,使用户在虚拟世界中即可一览演出场馆的风貌。     

基于虚拟现实的3D演出场馆漫游系统的设计与实现

利用3DS Max三维模型软件进行建模,以虚拟现实引擎Virtools为平台进行3D虚拟演出场馆的漫游设计,重点介绍3D建模和Virtools交互功能的实现,通过虚拟角色漫游和摄像机自主路径漫游两种方式在虚拟场馆中漫游,使用户在虚拟世界中即可一览演出场馆的风貌。