三维海域管理信息系统的研究与实现

为了更好地规划海域管理,提高管理人员对海域的感性认知,以厦门港为例,提出了构建三维海域管理信息系统的想法,采用虚拟现实技术、数据库技术等实现了海域三维仿真系统.提出了构建三维系统中的视景建模技术、大场景数据调用技术、三维场景驱动技术等关键技术,利用Vega Prime中的粒子系统对雨雪等自然现象进行仿真.实际应用表明,该系统可以为厦门港海域管理提供辅助支持.     

基于AJAX和X3D的虚拟场景交互架构研究

针对X3D的web应用中用户与三维物体的交互仅局限于浏览器端的三维场景之中不能操作存在于服务器端的特定三维物体,结合AJAX技术,提出一个AJAX和X3D结合的场景交互架构,通过一个应用实例给出了AJAX和X3D结合的场景交互实现方法.该场景交互架构很好地解决了三维场景与服务器端的通信问题.     

Seed-matrix三维场景布局系统

为解决动画制作过程中场景和布局问题,设计开发了Seed-matrix三维场景布局系统.该系统将场景构建与布局规划有机结合,通过随机播种划分策略将场景根据不同地形的特征和比例进行的自动构建.通过使用约束加权矩阵表示布局约束的方法。计算物体的布局位置.系统在实际应用中很好的实现了三维场景的自动构建和物体的布局规划.     

Skyline在数字矿山中的应用研究

矿山的三维建模及虚拟场景搭建是数字矿山的基础.Skyline Terrasuite平台为矿山三维建模及虚拟场景的实现提供了实用的手段和方法.通过对相关建模技术和方法进行研究,分析矿山各类实体的特征并对其分类,充分结合矿山区域高分辨率影像、大比例尺地形图和实地拍摄的照片等构建实体模型,在Skyline Terrasuite中完成矿山三维场景的虚拟仿真.本文在矿山现有数据的基础上,研究了地面建筑和地下巷道等主要物体的建模方法.实验结果表明,三维矿山实现动态的、逼真的模型表达,为数字矿山的建设提供了一种有效的方法.     

基于VRML的虚拟现实建模平台及其应用

虚拟现实技术在过程设计、过程模拟、过程操作、过程控制、过程优化及公用工程设计与分析中的应用得到广泛关注.本文就基于VRML的虚拟现实建模平台的设计开发与应用,阐述了利用VC++和VRML开发自动生成具有良好动态性和交互性的三维虚拟仿真场景通用平台的设计要点、关键技术,最后给出了虚拟现实建模平台在过程工业中应用的实例.     

有毒气体扩散事故场景的二三维联动方法研究

研究了地形生成技术和Creator建模方法,利用ArcMap、ArcScene实现了虚拟事故场景的二三维建模,通过ArcEngine组件和OpenGL实现了有毒气体扩散事故场景的二三维联动。以化工园区中的有毒气体扩散事故为研究对象,建立了事故场景的二三维模型,模拟了有毒气体的扩散效果,实现了三维场景与二维地图的实时交互响应。结果表明:采用Creator建模与ArcEngine组件相结合的方法可以实现事故场景的二三维模型联动,对应急救援、模拟演练、事故分析等安全工程方面的应用有较大促进作用。     

基于图像与几何建模的虚拟现实系统设计

设计了一种基于图像与几何建模的虚拟现实系统,在分析和比较现有虚拟现实设计技术和方法的基础上,系统地结合了几何与图像绘制及建模技术优点,真实场景用基于图像绘制的方法建模实现,虚拟物体用几何的方法建模,然后再把虚拟物体和真实场景的全景图相结合构建虚拟现实环境,实现了虚拟现实系统的高逼真度、高绘制速度及良好交互性的有效融合.     

塔式起重机虚拟操作培训系统视景建模

基于三维建模软件Creator建立塔式起重机工作的真实场景模型,探讨场景建模和纹理制作方法与技巧,并使用模型优化技术,减少模型面数、节点数,有效地节省系统资源开支,提高系统的运行速度。在VC++中调用Vega函数编程驱动模型,实现用户和场景实时交互的性能,为开发塔式起重机虚拟操作培训系统虚拟现实软件奠定了基础。     

虚拟室内漫游的实现技术

虚拟技术在场景浏览中得到广泛的应用，针对室内漫游的主要实现技术进行了研究。室内漫游的实现技术，主要包括三维模型的建立和漫游中的碰撞检测。在三维模型的建立中，基于3DMAX5．0建模渲染后输出的ASE文件，利用OPENGL进行三维场景模型的重建；在漫游碰撞检测中，基于包围盒检测技术，根据室内场景的特点，给出了虚拟室内漫游系统中碰撞检测的算法。     

基于GIS的三维虚拟校园设计与实现

三维GIS技术近来迅猛发展,受到了广泛关注.较二维GIS而言,三维GIS能更真实地表达客观世界,且对空间对象进行三维显示、分析和操作也是三维GIS特有的功能.以南京信息工程大学为例,介绍了利用三维GIS技术进行虚拟校园建设的过程,阐述了基于GoogleSketchUp和ArcGIS的三维可视化设计方法进行三维场景建模与优化、虚拟校园系统功能设计以及三维场景的浏览功能、建筑物属性的查询功能、路径分析和动画输出等功能的实现技术.最后指出了系统存在的问题,并提出了下一步的研究方向.     

深水半潜式钻井平台动力定位实时交互仿真系统

为了模拟深水半潜式钻井平台在复杂海况下的动态响应,对动力定位平台的低频运动与环境载荷进行了数学建模.根据深水钻井平台海上作业的安全等级要求,设计并搭建了DP-3级动力定位实时交互式仿真系统,该交互系统主要包括DP-3级动力定位控制系统与视景仿真系统.给出了DP-3级动力定位控制系统的体系结构.详细阐述了视景仿真系统与D...     

基于SAABB算法的VAEAS的探究

从技术基础、系统架构、功能模块设置、数据库设计和关键技术研究共五个方面探讨了基于SAABB算法的VAEAS的构建。叙述了系统架构、部分功能模块和部分数据库设计,重点描述了WRL文件压缩、"点击零部件即操作"功能实现、SAABB碰撞检测算法以及装配方法的确定等四个关键问题,确保了多三维场景文件的流畅应用和碰撞检测效率的提高,提升了用户体验。该系统的应用达到了高效快捷地实施虚拟装配仿真的目的。     

海上起重作业交互式视景仿真与数值模拟

为建立准确的海上起重作业视景仿真系统,以"海洋石油201"起重船为研究对象,构建综合考虑海情海况、船舶动力定位系统、起重船压载系统等影响下的起重作业数学模型.综合应用虚拟现实技术、多通道数据交互技术、数值模拟技术以及半物理仿真技术,构建交互式三维动态虚拟场景.采用布利斯近似积分法对起重作业数学模型进行实时求解,在保证求解精度的基础上,实现了视景仿真系统的实时数据交互.仿真系统重点对起重作业过程中的船舶位移、船舶姿态角、吊物系统摆角和受力以及起重船受到的反作用力等参数的动态响应过程进行了仿真模拟,得到起重作业过程中船舶和吊物系统的运动规律.将仿真系统结果与海试数据进行对比,仿真系统偏差保持在10%以内,起重作业数学模型准确度满足仿真系统需求.视景仿真结果表明:仿真系统在保证精度的前提下,可以对海上起重作业的施工项目进行工程预演,能有效地降低海上起重作业风险,提高工程作业的安全性.     

复杂工程系统设计中的虚拟装配技术

首先从工程应用的角度,提出了工程设计中虚拟装配的定义,并对其基本思想以及复杂工程设计中的关键建模技术进行了探讨;对于工程设计采用建模与仿真分析相结合的交互式设计方法,通过设计、建模、仿真分析再修改设计的反复迭代直至满足工程要求;并首次将虚拟装配技术应用于磁悬浮列车动车段工程的设计中,通过实现场景漫游、工艺流程动态仿真和碰撞检测验证工程设计的合理性和可靠性,取得了良好的效果.工程实际应用表明虚拟装配技术在工程设计中的应用为复杂工程设计提供了一种直观、可靠的设计方法.     

医学手术仿真教学系统的设计与实现

为了充分发掘虚拟医学仿真系统的使用价值,结合临床手术教学的实际需求,设计了一套基于仿真手术的网络教学系统。介绍了虚拟手术中的三维重建技术、视频编码与压缩技术等系统实现过程中的关键技术。给出了本系统的设计方案、系统功能和关键程序的设计。使用VC＋＋作为开发工具,SQL Server作为视频数据库,实现对系统数据的存储;系统Web访问服务程序使用ASP技术。实现了虚拟手术视频数据的录制、存储和网络实时播放等功能。     

基于HLA的OGRE引擎的实现及应用研究

简述了当前可视化仿真技术的应用,并分析了其中存在的一些问题。利用HLA架构在分布式系统设计中可扩展、可重用的特点,结合流行的场景渲染技术,构建了基于网络训练的协同仿真原型系统,有效地解决了仿真系统中存在的场景同步、资料发布和三维场景重构问题,对构建大型仿真系统大有裨益。     

城市给水管网交互式虚拟仿真平台研究

为克服了传统二维和三维模型结果显示的缺点,应用虚拟现实技术对城市给水管网进行分析研究,建立给水管网视景仿真平台,形成城市给水管网系统研究的新方法.通过给水管网虚拟场景与给水管网数学模型的有机集成,实现虚拟场景中给水管网的交互控制和计算结果的可视化显示.建模过程中将虚拟场景中实体按照相关图集绘制,保证模型具有较高精度,并通过相关算法对模型进行优化.本文通过程序设计建立了城市给水管网交互式虚拟仿真平台,实现了城市给水管网视景仿真系统.该平台不仅具有高度的逼真性,而且具有沉浸性、交互性的特点,用户可以直观的观察到深埋地下的给水管网,对给水管网进行交互控制,对管网工况进行可视化分析.     

基于虚拟现实技术的变电站三维场景仿真技术

介绍了变电站的三维场景建模方法,采用虚拟现实建模语言（VRML）建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术为变电站仿真系统构造虚拟环境能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来技术飞跃。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

虚拟制造系统中的数控加工仿真

以I－DEAS为研究虚拟仿真技术的支撑软件，对虚拟制造中模具加工的仿真技术进行研究，构建了虚拟仿真加工系统，讨论了虚拟仿真加工系统所能验证的内容，对所涉及的零件模型进行仿真加工验证取得了较好的效果，表明虚拟现实技术应用于数控加工仿真是可行的。     

500 kV地下变电站辅机系统虚拟现实仿真

通过对虚拟现实系统构成和关键技术的分析,进行虚拟现实技术在地下变电站辅机系统仿真中的应用研究.针对辅机系统的仿真需求,结合地下变电站的特殊性,采用场景分块和实例引用技术,提出动态载入和动态删除的思想,节省了系统的处理时间及占用的硬件资源.根据仿真培训的需求,设计并详细介绍运行和培训2种模式.测试结果表明,该方法能有效满足用户的需求,解决了通常虚拟现实仿真系统不能突出装置细节的问题.