虚拟人在队列训练模拟器中的应用

随着仿真和虚拟现实技术的发展,虚拟人技术由理论研究逐渐走向实际应用,在医学、军事、航天、体育、艺术等领域发挥越来越重要的作用.然而,由于人体外形和运动的复杂性,对人类自身完美地模拟还十分困难.以队列训练模拟器为背景,重点研究了系统中虚拟人的几何和运动控制建模.根据军事队列训练的目标和要求,采用分层虚拟人表示方法,建立了具有树形结构的人体几何模型;应用基于视频的运动捕捉技术和运动学方法,控制虚拟人的行为动作;以齐步走为例,给出了仿真结果.仿真和实验结果表明,所建立的人体几何模型逼真可信,基于视频的运动捕捉和运动学结合的运动控制方法有效、逼真地对虚拟人进行了控制.     

人体运动仿真综述

人体运动仿真是生物力学、机器人学和计算机科学交叉产生的研究领域,其目的是建立计算模型模拟人体在给定约束下自然真实的物理运动.与一般的人体动画相比,人体运动仿真要求合成的人体运动满足牛顿定律.因此,人体运动仿真除了可用于特效制作,还可用于物理任务的操作培训和学习等方面.首先介绍人体运动仿真的起源与典型应用,然后阐述人体运动仿真研究的关键技术.在关键技术介绍中,引入人体运动仿真研究中使用的人体简化几何模型和物理模型,然后将人体运动仿真方法分成两类:基于前向动力学方法与基于逆向动力学方法,并详细介绍它们的发展历程和最新研究进展.最后从交互动作的仿真、仿真结果验证等几方面讨论人体运动仿真未来可能的发展方向.     

数字人体-人体形态和机能计算机仿真百年计划

数字人是在信息时代兴起的跨学科新兴科技领域。是利用计算机技术对人体的形态和机能的仿真。数字人研究分为三个级别：微观(分子、基因、细胞)、中观(组织、器官)、宏观(全身)。数字人研究始于美国国立医学图书馆支持的可视人项目(1991年立项)。2001年美国科学家联盟提出数字人计划，得到国立卫生院承认，美国众议院要求各个政府部门使用数字人概念。我国数字人研究从2001年开始得到863立项，已经取得2个全身断面数字化实验数据集。2002年人类基因组计划提出者DeLiee教授提出为期100年的虚拟人计划建议。基因组研究和数字人研究找到结合点。未来将成为数字人研究的底层。该文回顾了数字人最新研究进展和成果。     

复杂系统仿真与人体仿真探讨

系统仿真是为复杂系统的组成建立模型,对系统功能的实现进行可视化的研究,是基于系统认识的模型化表示。通过对仿真演示结果评估与分析得到的结论,再与系统模型表达的系统知识进行重合性、再现性比较研究。在生理系统中人体系统仿真研究分为医学人体仿真研究和应用人体仿真研究。由人体切片数据重建的人体构造三维图像,是在计算机虚拟空间中对人体解剖数据的可视化;下一阶段的医学人体仿真研究工作是建立各种器官系统的附加相应的物理性、生理性等参数的仿真模型模块,在仿真集成环境中进行仿真,并对仿真研究结果加以评估和分析。     

基于OPENGL的人体姿态数据仿真

依据人体的关节连接体层次结构,将各肢体抽象为简单的刚性几何实体,构建了人体骨骼模型,通过定义人体坐标和肢体局部坐标及其相互间的变换,描述了人体骨骼模型中各关节之间的相对位置和姿态的变化.详细论述了应用D-H方法分析人体上肢运动模型的方法,最后利用VC++构建了基于OpenGL技术的虚拟人体运动程序.该应用程序可以在虚拟环境中载入、驱动并显示一个三维虚拟人.它能够灵活的利用采集得到人体运动数据驱动虚拟人,可以应用于医学仿真、智能人机交互等领域.     

数字仿真中的软件平台,应用框架和体系结构

在数字仿真中,仿真软件平台、仿真应用框架和体系结构,其应用相当广泛,且占据支撑性软件的重要位置.体系结构有关全局,仿真应用框架乃是通用的应用程序框架,仿真软件平台支持仿真运行.在数字仿真中,它们对用户开发应用程序都将给予大大的便利.其中有专业性和通用性两大类型,且专业性软件比通用性软件要多得多,这是因为实现专业领域内的统一总归比实现多学科统一要容易得多.值此数字仿真规范化,首先从术语开始之际,把它们归纳总结一下,对于学习和研发数字仿真软件都会有所帮助.     

数字仿真技术科学

数字仿真技术科学由其技术理论和专业技术两部分组成.技术理论是促进技术发展的理论.数字仿真技术理论指出,为了充分地发挥数字仿真的经济有效性,各仿真应用领域应按照"仿真需求-仿真系统-仿真应用"这个循环螺旋上升,最终达到面向整个领域的"三全":全寿命(包括论证、方案、研制、生产和使用等阶段),全系统(包括主要装备、支持装备、保障装备)和管理全方位.数字仿真专业技术主要密集在仿真系统,仿真软件,校核、验证和确认三大方面.三者相辅相成,缺一不可;三者共同构成了数字仿真区别于其它学科所独有的部分.如今,数字仿真的发展正在向数字化、智能化、虚拟化、集成化、网络化、协同化的方向大踏步地迈进.     

基于VTK的医学序列图像可视化

数字人体是目前的一个研究热点，而医学图像三维建模及可视化研究是其中的一项重要内容，医学序列图像的可视化技术包括体绘制和表面绘制两大类。他们各有其特点和适用领域。使用VTK可以很大程度的简化医学序列图像重建的问题。本文讨论了两种方法的原理、特点以及VTK实现三维重建及可视化的算法过程，并给出了一个实例。     

虚拟战场环境中单兵行为仿真

虚拟人是完全由计算机表示,看起来像真人的图形实体.虚拟现实技术的发展和客观应用的需求,是虚拟人的研究逐渐成为计算机科学中一个非常重要的研究领域之一.该文主要介绍了仿真虚拟作战环境中虚拟士兵的真实感问题.在分布虚拟战场仿真和军事演练仿真中,常常把仿真的重点在地形和运动实体(如导弹、飞机、坦克等)上,而把注意力较少放在每个人体和人体运动的仿真.但在灾难救援训练、交互式防暴演习以及以步兵为对象的军事演练中,人体的运动描述和他的行为建模与仿真变得越来越为重要,对于增强虚拟环境的真实感、参与性,有重要意义.     

数字仿真学科纲要

国内外数字仿真在需求牵引、技术推动和经济支撑下,日益广泛地应用于各行各业,涌现出许多硕果,不仅取得了经济效益和社会效益,而且也促进数字仿真本身的飞速发展,特别是融合种种高新技术后,数字仿真更是锦上添花.这集中反映在近20年来先后发表的优秀论文和专著中.该文利用其精辟文摘和业已取得的共识,简明而又系统地阐述数字仿真及其应用.由此不难看出,数字仿真是一门新兴学科,它乃是一个反映客观相似规律的知识体系,其基本特征是根据相似原理,无需运行原系统,用其模型的活动就可达到系统研究的预期目的.     

Virtual Human versus Human Administration of Photographic Lineups

One solution to mistaken identification by a crime's victims and eyewitnesses is to use a virtual officer to conduct identification procedures. Results from a study comparing a virtual officer with a live human investigator indicate that the virtual officer performs comparably to the human in terms of identification accuracy, emotional affect, and ease of use.     

Human capital

The original publication of Peopleware was a watershed event. With this influential track record, the new revision of Peopleware is likely to make a similar mark on the software community. This excerpt from the new edition, on human capital, provides a good sense of where DeMarco and Lister's thoughts have traveled during the last decade     

Machine Understanding of Human Behavior in Human Computer Interaction

Human computer interaction (HCI)is one of the foremost challenges of our society.New paradigms for interacting with computers will define the 21st century and enable the world to communicate and interact effortlessly and intuitively.A widely accepted prediction is that the     

Machine Understanding of Human Behavior in Human Computer Interaction

Human computer interaction(HCI)is one of the foremost challenges of our society.New paradigms for interacting with computers will define the 21st century and enable the world to communicate and interact effortlessly     

人体检测部分响应特征映射的人体动作识别

在计算机视觉和多媒体领域,利用视觉信息进行语义层面人体运动分析非常重要且具有挑战性.提出一种利用检测信息的底层响应来描述人体动作的语义信息方法.在特定的人体动作下,可变形部分模型的检测结果隐含人体部分的关键信息,可以形成人体动作识别的特征.利用检测器的滤波器响应生成人体描述特征,对人体整体和部分的位置以及表观信息进行编码,由于该特征利用了人体部分相对于整体位置的统计信息,对检测过程中的误检部分具有较强的鲁棒性,基于该特征可将人体检测和动作识别融合成统一框架.在3个数据库上的实验结果显示了方法的有效性,取得了与其他方法相近或者更优的效果.     

Human stereopsis.

This paper reviews much of the basic literature on stereopsis for the purpose of providing information about the ability of humans to utilize stereoscopic information under operational conditions. This review is organized around five functional topics that may be important for the design of many stereoscopic display systems: geometry of stereoscopic depth perception, visual persistence, perceptual interaction among stereoscopic stimuli, neurophysiology of stereopsis, and theoretical considerations. The paper concludes with the presentation of several basic ideas related to the design of stereoscopic displays.     

Human push capability

Use of unassisted human push capability arises from time to time in the areas of crowd and animal control, the security of locked doors, the integrity of railings, the removal of tree stumps and entrenched vehicles, the manoeuvering of furniture, and athletic pursuits such as US football or wrestling. Depending on the scenario, human push capability involves strength, weight, weight distribution, push angle, footwear/floor friction, and the friction between the upper body and the pushed object. Simple models are used to establish the relationships among these factors.