交互性虚拟教室的设计与实现

以虚拟现实建模语言VRML为基础,结合Java设计并且实现了一个虚拟教室系统;设计了相关教室场景交互模式以增强学习的交互性,实现了对部分教室场景对象的感知与交互控制及虚拟教师和学生的交互功能;虚拟教师具有简单的表情和动作,有助于学生对教学内容的理解;此教学系统具有较好的教与学的交互功能,用户可以对虚拟教室进行任意角度的观察和自由操作;它提供了一个生动逼真的教学环境,将学习者"放在"与现实学习环境相似的场景中;它有助于学生的自主学习,具有较高的实用性.     

基于OGRE的虚拟仿真研究

OGRE良好的性能和出色的扩展性有助于虚拟仿真的开发和实现。论文首先分析了OGRE图形渲染引擎的组成模块、核心对象及作用和场景组织方式。然后分析了基于OGRE的虚拟仿真技术实现框架、视角仿真和交互仿真。最后通过一个实例验证了虚拟仿真实现的效果和可行性。     

船舶电缆虚拟敷设仿真平台的研究与实现

针对船舶电装生产设计中电缆敷设设计复杂繁琐,效率低下的问题,结合实际电缆敷设设计的流程,开发了基于AutoCAD二次开发的船舶电缆虚拟敷设仿真平台。重点对虚拟敷设通道数学模型的建立、交互式图形敷设方式的设计、带限制条件的最短路径算法的实现和电缆通道的仿真进行了详细阐述。电缆虚拟敷设平台的开发已经完成,初步实现了船舶电缆的虚拟敷设。该平台为电装设计人员提供了一种直观,动态的敷设设计方式,简化了电缆敷设设计过程,提高了敷设设计的效率和质量,同时节省了电缆用量。     

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析, 描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能, 对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计, 重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明, 系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真, 且性能较优。     

动车组虚拟维修仿真系统的设计与实现

针对传统动车组维修训练成本高、准确性及效率低的缺陷,基于OpenSceneGraph三维引擎,提出装配结构树重构、复杂产品模型优化显示、维修过程仿真等关键技术,设计并实现动车组转向架虚拟维修仿真系统。实践结果表明,该系统能够满足动车组装配维修训练任务的需要,可节约经费、提高培训效率。     

移动机器人虚拟仿真平台的设计和实现

针对目前国内外对环境检测移动机器人的迫切需求,以3ds Max 2012、OpenGL图形库为基础,用VC++2010作为开发环境,实现了移动机器人在场景中的自动避障、漫游、与用户操控下的互动。实验结果表明:搭建的仿真平台生动形象,运行效果良好,为进一步研究移动机器人控制算法和路径规划创造了条件。     

船舶运动可视化仿真平台的设计与实现

船舶仿真系统设计,船舶航行风浪环境的稳定性和实时性研究可通过可视化进行分析。因此场景的可视化是船舶仿真的重要内容,为帮助设计人员直观地观察控制器的控制效果,提出由船舶运动模型和以MMG模型为基础建立船舶运动数学模型,根据概率论和随机过程理论建立完整的海况模型,利用龙格-库塔法计算船舶的位姿,显示模块将船舶的运动位姿数据转换成图像,实现了数据的可视化。实验结果表明,平台能够实现船舶航行仿真及3D直观显示,同时环境因素对船舶运动的影响也与理论相符。系统可以满足视景仿真的实时要求,并提供了直观的验证方式,对船舶运动控制系统控制策略的选取和控制的设计提供了依据。     

连杆虚拟样机运动仿真

运动仿真是极具挑战性的新兴技术之一,能够很好地提高设计与产品之间的交互性,缩短产品的生产周期,从而降低产品的设计成本。阐述了虚拟样机的建模过程,基于Visual Basic环境下,对四杆机构运动仿真进行具体运用,绘制输出运动的速度、加速度曲线。分析摇摆式传送机的机构运动特征,划分其功能,最终对其虚拟样机进行运动仿真,结合虚拟样机技术进行产品的仿真分析和参数优化,利用该方法提高了产品的设计质量,提高了效率。     

连杆虚拟样机运动仿真

运动仿真是极具挑战性的新兴技术之一,能够很好地提高设计与产品之间的交互性,缩短产品的生产周期,从而降低产品的设计成本.阐述了虚拟样机的建模过程,基于Visual Basic环境下,对四杆机构运动仿真进行具体运用,绘制输出运动的速度、加速度曲线.分析摇摆式传送机的机构运动特征,划分其功能,最终对其虚拟样机进行运动仿真,结合虚拟样机技术进行产品的仿真分析和参数优化,利用该方法提高了产品的设计质量,提高了效率.     

虚拟战场视景仿真

分析了虚拟战场仿真中包含的各项关键技术并特别介绍了虚拟战场视主仿真中出现的新问题。重点讨论了虚拟战场视景系统构造的关键总是建模,模型驱动及视点的选择。     

基于虚拟仪器的电源仿真平台系统设计

为了向航电系统的数据控制单元提供仿真激励运行环境,从而实现航电系统的交联试验和接口功能验证,设计了电源仿真平台系统.该系统以虚拟仪器为设计核心,基于美国国家仪器公司(NI)的工业化总线PXI平台以及LabVIEW软件平台,仿真实际电源子系统的离散量、模拟量和总线通信信号.实际现场运行表明,该系统能够完全替代原进口的仿真...     

基于虚拟现实的高铁在坡道地段的运动仿真

在坡道地段的运动仿真是高铁在整个运动仿真中的重要部分.为了研究高铁在坡道地段的运动仿真,本文提出了基于虚拟现实的高铁运动仿真模型.首先构建高铁模型和地形;然后将高铁抽象成绳体模型,从动力学角度分析高铁在坡道地段上的受力情况和运动状态;最后在虚拟现实引擎Unreal Engine中进行相关蓝图节点的连接,利用其提供的完整套件、实时高逼真的渲染效果,将其应用在高铁的仿真中.对研究高铁线路选取设计、模拟运行以及列车速度等参数和地形的适应关系等提供了很好的手段和方法,使模拟效果与列车实际运行状态最大程度匹配,同时也给相关的其他研究提供了参考.     

三维虚拟物理实验仿真平台的界面设计与实现

文中介绍了三维虚拟物理实验仿真平台及其界面的设计与实现。该平台提供一个身临其境的实验环境。实验仿真平台对于学校减少实验成本和实验者实现一些危险、复杂的科学实验而言,具有重要意义。Delta3D是一个开源的开发引擎,可用于3D游戏、仿真或其他图形应用程序的开发。该平台由Delta3D搭建,界面由Delta3D集成的CEGUI开发库开发。界面的设计与实现至关重要,平台的优劣很大程度取决于界面的可操作性。该平台集趣味性与严谨性的界面设计,使平台达到良好的仿真实验效果。     

基于云计算平台的虚拟实验室设计与实现探究

在日常的学习生活以及在做研究时,通常会借助电脑来完成成千上百次的实验。实验时需求各种各样的实验场景,而完成这些场景的组件需要花费大量的时间和精力,有时实验的规模过于庞大而导致电脑的硬件条件不能够满足要求。根据这些问题本文提出了创建计算机虚拟实验室的方法——采取远程提供足够大的内存来满足用户实验所——利用Hyper-v技术建造虚拟机。经过研究得出基于云计算平台的虚拟实验室可以解决硬件问题,加快实验环境的传送速度。     

基于虚拟环境的制造系统仿真优化平台

根据国外先进仿真优化理念,提出了一种面向制造系统的仿真优化平台,构建了基于模型与算法分离的仿真优化系统框架以及仿真优化与虚拟建模环境子系统,并设计了一种新的基于遗传算法的混合优化算法用于驱动仿真优化引擎．在以上研究成果的基础上,开发了面向制造系统的仿真优化平台——Simopt．最后,通过实例验证了该系统的有效性．     

基于虚拟现实的装甲车辆运动仿真研究

装甲车行驶中车体姿态的仿真是模拟驾驶训练系统的关键技术.为实现不同地形下基于虚拟现实的装甲车辆驾驶模拟,本文提出了基于虚拟现实的装甲车辆运动仿真方法.首先,构建装甲车辆的结构、外形和真实的地形,采用第一和第三视角同步显示驾驶场景;其次,建立车辆行驶的动力学模型,求解车身在不同地形下的车身姿态数据;最后,通过Unity3D引擎实现整个场景和车体姿态的动态渲染.通过实验证明,该方法能够准确的模拟各种地形条件下的车体姿态,真实的仿真车辆的运行状态.     

基于Vega的舰载捷联惯导虚拟平台的航迹仿真

运用虚拟现实技术(Virtual Reality;VR)对捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)进行模拟的方案,可以有效地提高研发效率,节约研发成本;现在利用Multigen Vega交互仿真环境与VC++6.0开发环境,建立虚拟方针环境;随之针对建立的舰载惯性导航系统航迹仿真的数学模型,分别利用毕卡逼近算法、双子样算法和三子样算法,进行导航解算;最后由真值和所得解算值,实时同步绘制了原始轨迹和解算轨迹,实现了在模拟平台下的航迹仿真;两组轨迹的结果显示的误差,能直观显示出算法的计算误差大小;如此,使得惯性系统的仿真数据可以更加直观的表现出来。     

悬臂式掘进机虚拟仿真平台设计

悬臂式掘进机广泛应用于煤矿井下巷道施工,掘进机的培训包括传统的书本教学方法和基于井下实际操作的训练方法,但是由于其场地和安全的局限性,无法满足训练要求.针对这一现状,利用虚拟现实技术和交互仿真技术构建了悬臂式掘进机虚拟仿真平台.该平台采用三维建模技术,使用多边形建模方法制作了悬臂式掘进机、转载机、供电系统等三维模型;运用Unity3D引擎驱动三维模型组成的虚拟场景,采用场景优化技术实时渲染出沉浸式的虚拟场景;在脚本语言C#编程环境下实现操作流程顺序控制、操作描述、三维模型驱动等,实现悬臂式掘进机虚拟仿真培训.培训结果表明,沉浸式人机交互可达到与实物培训相类似的效果,提高使用者学习和操作悬臂式掘进机的效率.     

虚拟装配的3D空间动作路径方法研究

针对虚拟装配中的关键技术进行了讨论,提出了一种利用PlaneSensor节点实现造型的3D空间动作路径的规划方法,解决了基于VRML（Virtual Reality Modeling Language）虚拟装配的3D空间路径研发问题,对虚拟环境中装配路径进行了简化,减少了系统开发与集成的工作量。     

基于LabVIEW搭建光纤SPR虚拟仿真设计平台

光纤表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感器是一种将光纤纤芯作为激发SPR效应基体的新型传感器.本篇论文基于LabVIEW搭建虚拟仿真设计平台,依照材料参数与组件结构做理论计算,可即时改变尺寸及材料参数,了解SPR组件参数对感测效果的影响,找到最佳参数.以PMMA塑料光纤虚拟仿真结果显示,镀银薄膜40nm于光纤研磨表面上,能够制造出一个较佳的光纤SPR传感器;最后,以不同折射率的待测物进行仿真计算,得到共振波长与折射率关系.