三维仿真场景构建及漫游系统实现

采用视景仿真工具MultiGen Creator和Vega设计并开发了以武汉理工大学为原型的虚拟校园三维仿真漫游系统。三维仿真漫游系统的视觉效果及运动速度与虚拟校园三维场景构建中的多种关键技术相关,在建模中采用了纹理映射技术、LOD技术、布告板技术、减少多边形数量等等相关技术,在实时驱动漫游的过程中,采取了多种人机交互方式以及碰撞检测等等,由此最终实现了三维仿真漫游系统。     

海量地形三维仿真系统的设计与实现

在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。     

基于Creator的分块技术研究与实现

三维地形建模涉及到庞大的地形数据和纹理数据,如何将其快速调用显示一直是虚拟漫游系统的关键问题。文章研究了三维地形建模的分块地形和分块纹理技术,在Muhigen Creator中采用分块地形和纹理技术建立三维地形,给出分块纹理映射到分块地形上的方法,最后测试了三维地形在Vega中的载入速度和显示帧速率。测试结果表明,通过分块技术的应用,三维地形模型数据读取速度快,仿真效果真实流畅,有效提高了三维地形的栽入速度和实时显示帧速率。     

基于纹理映射的医学图像三维重建

提出了一种基于纹理映射的体绘制算法,提高了图像的重建效率,增强了图像的重建效果。算法实现了对二维医学图像序列的三维重建,在目前通用的个人计算机上可以以近似实时的速度重建出高质量的三维图像。针对算法中存在的问题提出了两种不同的改进方法,取得了较好的效果。结合纹理生成的过程和纹理重采样的过程,对重建后的三维图像实现了交互切割的算法。     

纹理映射方法研究

渲染模块是游戏引擎中最复杂,也是最能体现游戏效果的模块。纹理映射技术的应用能增强场景绘制的真实感并能提高场景的渲染速度。该文是对纹理映射技术的初步研究,首先介绍了纹理映射技术,使用OpenGL图形库实现了大环境天空盒的贴图效果、并加入了地面建筑物,再现了真实的三维场景。介绍了纹理映射技术在三维游戏引擎渲染中的应用及作用。     

虚拟超大纹理的设计与实现

随着民用和军用的仿真系统和C&C系统的发展,在很多情况下,实时渲染的地形都需要使用巨量图像数据作为纹理。但是这类图像数据量巨大,无法全部载入显存,甚至无法全部载入内存。提出一种基于多分辨率纹理和视点相关的缓存和映射策略的超大虚拟纹理技术来解决这个问题。在缓存调度过程中,该算法充分利用了硬件的传输能力来节约带宽,用户可以像使用普通OpenGL纹理一样使用该超大虚拟纹理,虚拟纹理对于他们完全是透明的。该算法使用的纹理数据的大小仅受到硬件容量和浮点数精度的限制,并且运行效率与使用普通纹理相差不大。     

基于纹理切换的虚拟战斗人员三维显示方法

为了解决形象化模型显示方法硬件依赖性过高、不易实现推广等问题,从“分队指挥模拟对抗演练系统”虚拟战斗人员显示的实际需要出发,提出了一种基于纹理切换的虚拟战斗人员三维显示方法. 重点叙述了这种纹理切换显示方法的基本思路、算法思想、技术路线以及具体实现;并且对实现过程中涉及到的在视点角度发生变化的条件下,如何同时保持纹理框架朝向不变以及如何保持虚拟战斗人员逻辑方向不变两个纹理切换的关键问题进行了重点研究.     

基于OpenGL读取bmp实现纹理映射的方法

纹理映射技术在虚拟现实（VR）场景模拟中有着非常重要的作用,使用0penGL编程接口,能够增强三维场景绘制的真实性。研究了0penGL纹理映射对纹理图像的特殊要求,提出了一种区别于传统读取bmp图像的方法,从而实现了纹理映射,非常简单实用。     

山区高速公路虚拟试验系统优化技术研究

为了提高山区高速公路人-车-路(环境)联合运行虚拟仿真系统的试验运行速度,通过对Multigen Creator/Ve-ga系统中纹理映射原理和算法、实时剔除过程和绘制过程、外部引用技术和减少多边形数量技术进行分析,研究模型优化技术在高速公路虚拟试验中的应用。通过虚拟试验记录使用优化技术前后各路段的绘制帧速率。结果表明,使用优化技术可以在保持一定的视觉效果的前提下,大大提高虚拟试验系统的绘制效率。     

移动虚拟现实中虚拟化身的分布式渲染

为了实现手持设备三维虚拟化身的实时渲染,引用动画替代物技术进行了化身的绘制.利用电脑端/手持端的分布式架构减小了手持端纹理内存的占用,通过采用动作层次细节模型和一种简单的纹理压缩算法降低了对无线网络传输带宽的要求.试验结果证明,这种渲染方法能很好地满足手持设备上渲染虚拟化身的实时性要求.     

虚拟现实技术在小区规划中的应用

虚拟现实也称虚拟环境或虚拟真实环境,本文以长春市某房地产建筑小区为例,对建筑虚拟现实模拟技术的实现展开研究,通过建筑漫游动画,模拟已经建成和没有建成的建筑、景观,为房屋建设决策提供直观的依据;同时探索虚拟现实技术应用于建筑与城市规划领域的方法,旨在通过虚拟现实技术,实现人与小区环境的交互,切身感受小区规划过程中的特色及不足.在交互中,用户可根据需求对设计进行改进,从而使小区规划实现最优化.     

Cable Harness Assembly Planning in Virtual Environment

1 Introduction Acable harnessis an assembly of cables ,connectors and other components that provides the electrical inter-connectivity between different modules . Cable harnesses are a vital part of all electro-mechanical systems fromaircraft and automobiles to personal computers and domestic appliances . For complex electro-mechanical prod-uct ,it is an obvious problemof determining satisfactory routes for bundles of cablesin crowded spaces ,so cableharness design and assembly planning cover …     

构建网络虚拟实验室及虚拟现实技术应用

在介绍虚拟实验室的概念和功能的基础上,重点论述虚拟实验室的构架、实现及其与虚拟现实技术、虚拟仪器和多媒体技术有机融合。该实验室实现了电路仿真,模拟真实实验过程与场景及实验结果可视化。集实验教学、实验操作与实验报告于一体,能满足基于网络的模拟与数字电子电路实验教学的需要。     

基于创新设计的虚拟产品开发研究

论述了创新设计的技术手段、虚拟现实技术的概念、理论、实现虚拟现实的方法和虚拟产品设计的过程,指出将虚拟现实技术应用于工业设计中,更将加快产品开发的进程,使设计者、消费者融为一体设计出满足市场需要的产品。     

基于虚拟现实技术的电机的虚拟运行

介绍和分析了虚拟现实技术,提出了基于3DS MAX和VRML的产品网上三维虚拟的展示方法.以典型的三相绕线式异步电动机为对象,基于面向对象的方法来描述其基本结构、主要部件的几何特征、运动特性和功能特点,运用3DS MAX对其进行三维建模、建立其虚拟展示的场景模型,并结合VRML的虚拟交互技术和外部编程接口技术EAI对已建立起来的电动机虚拟场景进行交互式虚拟操作.在此基础上,构建了基于VRML的电动机运行状态模拟的网上展示系统,使得用户可基于Web的互动方式远程、透明地访问、浏览、观看和了解该设备不同视觉角度的三维结构、动画演示、主要特征等.     

基于虚拟仪器技术的热工基础实验项目的开发

利用虚拟仪器技术对热工基础课程教学中的实验项目进行开发,建立了网上虚拟实验室,学生可以在电脑上完成整个实验过程,并通过网络提交实验报告。本文以渐缩喷管虚拟实验程序的开发为例,介绍利用Labview语言开发渐缩喷管虚拟实验的方法。     

Realization Techniques of Virtual Assembly Process Planning System

The key realization techniques of virtual assembly process planning （VAPP） system are analyzed, including virtual assembly model, real-time collision detection, automatic constraint recognition algorithm, cable harness assembly process planning and visual assembly process plan at the workshop. A virtual assembly model based on hierarchical assembly task list （HATL） is put forward, in which assembly tasks are defined to express component assembling operations and are sequentially and hierarchically organized according to different subassemblies, which can perfectly model the construction process of product, And a multi-layer automatic geometry constraint recognition algorithm of how to identify assmbly constraint relations in the virtual environment is proposed, then a four-layer collision detection algorithm is discussed. A VAPP system is built and some simple mechanical assemblies are used to illustrate the feasibility of the proposed method and algorithms.     

虚拟装配技术应用研究

阐述了虚拟产品设计的基本内容和虚拟装配技术的原理、过程和方法,以风机叶轮组件为产品设计对象,进行虚拟零部件设计和虚拟装配设计,并进行相应的装配检验,对产品的零部件及结构设计进行分析、评价和设计修改,从而在计算机虚拟环境中完成了产品的开发设计过程,大大缩短了新产品的开发设计过程。     

数字规划中的虚拟现实技术

分析了现代城市规划设计在理念、技术方法等方面从感性规划到数字规划转变的趋势.论述了虚拟现实的特征及其关键技术.随着虚拟技术的发展,它已经应用于城市规划和城市仿真以及评估规划方案对现实环境的影响,并基于此进一步分析了目前虚拟技术在城市规划领域的应用中所存在的问题,并对虚拟技术未来的集成和应用趋势提出展望.     

虚拟仿真技术在大型桥梁工程中的应用

通过编程语言创建集成操作系统平台,将虚拟现实技术、数据库技术、图像动画等进行有机结合,引入到钢结构桥梁工程中.深入研究了虚拟现实技术在大型复杂钢结构桥梁整个施工过程的应用,建立了具有操作性强、人机交互便利、操作界面友善的平台,为我国大型钢结构桥梁的施工组织设计提供科学的理论方法.对先进施工技术手段进行虚拟仿真和预演,提供桥梁从设计、制作、安装全过程的动态可视化虚拟现实模型和工程动画,指导工程施工和方案优化,大大降低了施工新技术推广的应用风险和经济成本.