基于虚拟现实技术的警务战术训练系统设计

传统的警务战术训练系统未能有效模拟实际执法中侦查、逮捕违法等行动,对警员体能、技能、战术等训练效果不佳.为此,本文引入虚拟现实技术设计警务战术训练系统.实验证明,所提系统能够实时模拟警务战术训练的真实环境状态,不会因为环境切换频繁出现视频延迟问题,警务战术训练模拟效果较好.     

虚拟现实视域下的变电站可视化巡检培训系统设计研究

以虚拟现实技术设计变电站可视化巡检培训系统，设计培训系统整体框架，基于三维虚拟场景建模技术进行变电站三维模型构建，实现变电站可视化，以交互式、体验式等特性为操作员工提供良好的虚拟实践训练场景，同时以变电站环境与运行流程模拟仿真，促使操作员工熟悉实际现场环境，牢记操作流程与方法，处理模拟故障，以真实的带电作业实践操作体验，提高巡检培训效率与质量。     

基于增强现实的建筑三维图像信息提取系统

由于建筑三维图像信息提取系统存在信息提取丢帧率较高、测量结果与实际数据误差较大、三维图像信息提取效果较差等问题,故以增强现实技术为基础,设计一个建筑三维图像信息提取系统。硬件方面,设计可编程片上模块、电源处理模块、通信模块、HDMI接口,实现建筑三维图像信息提取系统的稳定运行。软件方面,采用增强现实技术提取建筑三维图像信息,并量算空间距离,构建尺度空间对大场景离散建模,实现建筑三维图像信息提取。实验结果表明,系统信息提取丢帧率低、三维信息测量准确性高,且具有较好的三维图像信息提取效果,说明系统具有一定实用性。     

虚拟警务战术临战训练场景模型构建研究

本文基于虚拟现实技术建立警务战术的训练系统,以情境认知、表象训练和沉浸理论为支撑,实现警务训练三维可视、实时反馈、身临其境的警务训练情境.通过构建多层级松耦合模块化架构,从结构功能、应用框架进行设计规划,对法律法规意识、警用基本动作、公共突发事件出警进行全方位模拟,并给定相应的评价指标,从而满足警务战术的"基本训练、判...     

铁路仿真通用三维可视化系统建模研究

铁路仿真通用三维可视化系统是一个通用可视化平台,用户以三维漫游的方式查看铁路仿真数据。在分析仿真业务需要和铁路三维场景的数据特性的基础上,本文对系统建模进行研究,设计了系统框架和模块,给出了三维场景漫游控制流程。实验室初步试验证明,这个概要模型时可行的。     

虚拟现实场景图像点云大数据展示仿真

虚拟现实技术可以利用计算机图像建模技术构建虚拟空间，通过视觉效果增强现实效果。但是，由于虚拟场景特征点较多，且密度较大，复杂场景的三维重建和展示的难度较高。提出基于图像点云大数据的虚拟现实场景展示方法。利用Kinevt v2设备获取虚拟现实场景两帧图像及点云数据，通过对点云数据的滤波处理，优化虚拟现实场景重构精度。基于滤波处理，提取虚拟现实场景两帧图像的特征点，并匹配特征点，构建三维场景重建模型。将三维场景重构模型与配准后的点云数据、场景颜色信息相融合，完成模型的可视化，实现虚拟现实场景的展示。实验结果证明了研究方法展示的虚拟现实场景特征信息更完整，在图像滤波处理前后，研究方法的虚拟现实场景特征点提取效率均更高，总耗时在7ms以内，且研究方法应用下图像处理器占用的空间内存低于20MB。     

某型虚拟校准设备仿真训练系统

利用LabVIEW软件开发了虚拟校准设备,基于虚拟现实技术开发了整个校准工作过程的场景仿真.依据系统的设计方案,从系统的整个场景人手,通过采用MuhiGen Creator软件建模,分别构建了某型虚拟校准设备仿真训练系统的场景、实体模型,并对建立的模型进行了优化处理.介绍了系统的组成模块并分析了各模块的实现技术、原理和方案,同时利用已开发好的虚拟校准设备软件系统辅助测量校准,最终实现了仿真训练系统的开发.     

充填液压支架三维场景监测系统设计

目前充填工作面设备监测系统采用以二维监测为主的传统监测方式,随着充填液压支架在井下的应用逐渐增多,充填液压支架的各部件运动和群支架协同运动的准确性对井下充填采煤效率影响很大,而二维平面运动已无法描述充填液压支架的复杂动作,需要将监测界面上升到三维空间,从不同位置、不同角度监测充填液压支架的工作状况,提高矿井安全系数。针对上述问题,采用三维引擎技术,设计了一种充填液压支架三维场景监测系统,该系统主要由三维虚拟仿真软件、数据采集模块及数据通信模块组成。三维虚拟仿真软件基于Unity3d,用于建立系统监测界面,通过计算机显示充填液压支架的顶板压力值、各销轴之间的角度偏移量及液压缸的位移量等监测数据的动态变化,实现对充填液压支架的三维实时监测。系统监测界面可分为实体场景监测界面和数据监测界面2个部分:实体场景监测界面采用3ds Max建模软件建立充填工作面设备三维实体模型及三维场景模型,并对三维模型进行优化和渲染处理,实现与实际充填工作面空间动作完全一致的场景驱动;数据监测界面通过数据采集模块采集、分析与处理充填工作面的工作状态信息,通过数据通信模块将信息传输到三维虚拟仿真软件,实现监测数据与软件相匹配。实际应用效果验证了该系统的有效性。     

MultiGen Creator建模技术的优化与实现

为了提高视景仿真系统的实时性能,降低系统资源开销,研究了MultiGen Creator三维虚拟场景建模关键技术,给出了Creator建模的详细实施过程,在虚拟校园漫游系统的开发中采用了三维虚拟场景建模的综合优化技术和方法,提高了系统的实时渲染响应速度。项目运行结果表明,优化建模技术使得三维模型数据读取迅速,仿真效果真实流畅。     

基于三维仿真的输（调）水系统实时调控实现平台研究

以南水北调中线工程为例,研制基于三维仿真的输(调)水系统的实时调控实现平台。研究虚拟仿真平台的构建、海量数据的分页调度、碰撞检测、闸门建模等技术,实现场景三维可视化与漫游、二维导航图与三维场景的实时联动、基于三维场景的集成查询与显示、基于水量调度模型的调水方案的分层显示、基于水动力学模型的三维水面动态模拟和流场动态可视化、基于实时调控的闸门可视化动态仿真等功能。该平台可为南水北调中线工程运行管理决策支持系统建设提供技术支撑,并为相似工程提供借鉴。     

基于虚拟现实的警察“体能+技战术”一体化仿真训练系统设计

常规警察“体能+技战术”训练会受到外界环境因素的影响,无法满足现今警察的职业需求,故提出基于虚拟现实的警察“体能+技战术”一体化仿真训练系统设计研究。设计系统硬件单元包括3D扫描仪模块、VR眼镜模块、定位器模块、追踪器模块与无线收发装置,软件模块引入虚拟现实技术,设计了视景仿真模块、受训目标检测模块、受训目标追踪模块与总体控制模块。仿真实验结果显示：与现有系统相比较,设计系统的训练场景输出清晰度及帧率较好,线程切换时间与信号量混洗时间较短,充分证明了设计系统运行效率更高,应用性能更好。     

基于OGRE的卫星视景仿真软件的设计与实现

针对卫星三维视景仿真的需求,设计并开发基于OGRE图形引擎的卫星视景仿真软件,对整个飞行过程进行模拟和演示。卫星视景仿真软件基于OGRE图形引擎进行底层渲染,结合3ds Max建模软件进行三维实体模型构建,基于自主开发的场景编辑工具生成卫星星空场景。仿真软件的功能模块包括OGRE主体框架模块、文件路径管理模块、场景数据管理模块、网络通信模块和人机交互模块。运行结果表明,卫星视景仿真软件可以逼真地模拟再现卫星飞行场景,能够实时进行画面模拟、数据监视,具有广阔的应用前景。     

基于VR技术的中职学生职业能力训练系统设计与实现

为培养学生的实践能力与职业素养,设计基于虚拟现实（Virtual Reality,VR）技术的中职学生职业能力训练系统。系统中设计了理论知识教学模块、职业技能模拟训练模块与职业技能模拟考核模块,并构建有三维场景。学生可利用VR外部设备在该场景中进行操作,实现学生职业能力考核。实验验证,该系统具有较高的应用价值。     

Ka频段数字卫星广播系统仿真设计

研究卫星优化通信技术问题,给出了Ka频段基于DVB-S标准的数字卫星广播系统的建模方法,设计了场景显示模块、软限幅转发器模块、信道模块和通信收发模块,其中场景显示模块完成了天线设计、场景显示和链路计算;软限幅转发器模块完成了通信卫星有效载荷部分的建模;信道模块完成了Ka频段同步轨道通信卫星的信道建模;通信收发模块完成了依据DVB-S标准的通信系统设计,在STK和Simulink软件上进行了仿真试验.对不同天气条件下系统的误码性能也进行了分析,仿真结果表明,通信场景可以实时显示,同时可提高抗干扰性能,可以为系统提供可靠的仿真平台.     

一种实时红外场景仿真方法

文章实现了一种实时红外场景仿真技术。首先,完成了红外场景仿真系统的设计与现实工作;其次,生成目标区域的红外仿真图像,仿真过程中使用了VEGA标准材质库,考虑了大气效应对红外辐射的衰减作用;最后,利用三维建模技术,建立相应的三维红外场景,并提供实时漫游功能。实验结果表明,该方法生成的红外仿真图像与实拍图像的变化规律基本一致,为生成目标区域的红外图像数据库创造了条件。     

三维人脸建模及在跨姿态人脸匹配中的有效性验证

针对现有三维人脸采集技术对采集场景存在诸多限制,提出了自由场景下基于多张图像的三维人脸建模技术,并对其进行了有效性验证。首先,提出一个姿态及深度值迭代计算模型,实现了特征点深度值的准确估计;然后,进行了基于多张图像的深度值融合及整体形状建模;最后,将深度迭代优化算法（IPDO）与目前最优的非线性最小二乘法（NLS1_SR）在Bosphorus Database数据集上进行了对比,建模精度提高了9%,所重建的三维人脸模型投影图像与二维图像具有较高的相似度。实验结果表明,在大姿态变化条件下,该识别算法借助三维信息相较于未借助的情况下,其识别率可以提高50%以上。     

无线电引信动态场景回波仿真器的构造及其实现

通过分析无线电引信的弹目交会过程,给出了探测器的收发信号模型,并结合三维建模软件构建的场景,实现了无线电引探测器动态场景的回波仿真器。该仿真器实现了场景建模、运动姿态和仿真算法之间的互相独立分工,具有较好的通用性和扩展性,可实现多种引信工作体制和任意复杂度场景下的时间波形仿真。同时,将其构造成一个独立的回波仿真模块,它可与常用系统仿真平台无缝集成,具有与三维建模软件导出数据的接口。仿真实例表明,仿真的回波波形可有效性地反映弹目交会中的波形变化。     

地下矿山开拓运输VR仿真系统研究

采用虚拟现实技术构建虚拟矿山,辅助进行矿山规划与设计,是一种管理上的创新。详细介绍了虚拟矿山场景的建模流程和井下矿车运输系统的调度仿真,以OpenGL和VS2005为平台,开发了云锡区域矿山开拓运输VR仿真系统。系统分为数据管理、场景建模、虚拟场景和立体表现四个功能模块,成功地将矿山的地表、地层、矿体赋存情况、开拓运输系统和井下矿车运输调度过程等三维立体表现出来,并可对场景漫游和运输调度系统实时交互。系统的开发对云锡区域矿山三大平台的优化管理取得了良好的效果。     

基于虚拟现实的城市规划三维仿真设计系统

传统的规划设计CAD系统的三维功能很弱,难以进行空间关系分析和效果表达;而现有的城市仿真系统不具备规划设计能力,不能应用到规划设计过程中.结合CAD、3D、VR技术开发了一套规划仿真设计系统,,采用了基于专业对象的三维建模技术和虚拟现实技术,实现了二维设计过程中的规划设计对象的自动三维建模以及实时进行三维设计场景的虚拟呈现.结果表明,系统能极大地提高设计效率,能很好地进行空间关系分析,优化设计方案,并能通过虚拟场景以及系统输出的效果图和三维动画很好地表达设计意图,从而将城市规划设计技术从二维图纸阶段提升到三维仿真设计阶段.     

基于虚拟现实技术的运动辅助训练系统设计

为了提高教练的指导效率和丰富羽毛球教学与训练的方法,基于虚拟现实技术和KINECT,开发了一套羽毛球辅助训练系统。该系统利用虚拟现实技术,通过3DS MAX工具进行训练场地的虚拟化建模,搭配Cry Engine引擎技术渲染训练场地场景。KINECT被用来识别这些动作以及使用者的位置变化,并将识别结果通过蓝牙模块传输至VR眼镜内,使VR眼镜内的虚拟环境做出图像、声音等相应的改变,以实现虚拟环境下的人机互动。测试表明,本系统能够准确地实现训练场景的虚拟化,对使用者的各个动作的识别率较高,提高了训练者的学习效率。