基于智能组件的虚拟场景建模

针对目前三维虚拟场景建模效率低下的问题,提出了基于智能组件的虚拟场景建模方法.将场景建模设计为三个层次:概念建模层、映射层和场景生成层.在概念层使用本体对场景对象及对象间的关系进行描述,构建场景对象本体知识库,与最底层的组件模型库一起构成智能组件库.通过中间的关联层对概念建模层及底层实现层进行映射.将该方法应用于三维组态软件场景组态过程,结果表明,使用该方法降低了三维组态软件建立三维监控场景的复杂度和难度,即使没有三维开发经验的自动化工程师也能很轻松地建立三维监控场景,便于三维组态软件的推广.     

三维高速铁路场景对象的地理本体建模与语义查询

针对高速铁路场景对象种类繁多、空间关系复杂的问题,采用地理本体建模方法,进行多层次概念模型分析,研究专业领域本体映射与本体集成方法,构建场景对象本体知识库,并在引入语义距离和知网（HowNet）的基础上,分别构建语义相似度和语义相关度的计算模型,进而实现基于地理本体的场景对象语义查询.实验证明,查询方案不仅能够利用地理本体显式化的描述能力提高查询效率,还能够借助语义相似度匹配方法提高查询的准确性.研究成果对三维高速铁路场景对象的存储、管理、建模与分析等应用具有较强的实际意义.     

面向复杂结构机械虚拟装配系统

针对复杂结构机械产品的装配问题,研究了融合虚拟场景与人机交互进行虚拟装配技术中的一些关键技术,利用交互三维引擎Virtools,建立了三维虚拟装配系统,实现可装配性评价、装配顺序的输出、设计意见反馈和虚拟培训。以结构复杂的直驱双摆角铣头新产品为对象,阐明了通过虚拟装配系统提高装配性能的实用价值。     

三维监控场景中空间管道快速连接组态的研究与实现

针对三维组态过程中,设备间管道连接难度大、耗时长等问题,在虚拟监控场景组态运行原型系统中,研究并实现了三维管道的快速连接组态方法.该方法在方便准确获取管道起止端口位置信息的基础上,提供给用户2种管道路径生成方式及3种路径生成策略,并通过对单位管道预制模型的自动缩放和调入,免除了管道模型在位姿调整上的时间浪费,有效降低了监控场景构建的难度,完善并提高了组态平台快速准确构建场景的功能和效率.     

基于Irrlicht引擎的草绘三维场景生成研究

现有的WIMP风格的三维设计软件需要用户对点、线、面通过复杂的造型和交互才能组合、拼装成符合现实需求的三维实体,不利于普通用户的掌握和应用.结合Qt平台及Irrlicht三维渲染引擎,采用C++编程可以实现二维草图和三维场景的集成与交互,从而通过绘制二维草图创建三维虚拟场景.该系统可简便、直观地创建处于同一水平面的三维虚拟场景,适用于普通用户室内设备管理和场景展示.     

基于Unity多路径交互式汽轮机虚拟装配软件开发

汽轮机本体结构庞大、复杂,基于汽轮机实物的检修技能培训成本高、效率低、周期长,因此,开展汽轮机结构认知及虚拟装配系统的研究具有很高的实用价值。鉴于此,文章开发了一种基于Unity3D的多路径、交互式汽轮机虚拟拆装软件。该系统,基于实际汽轮机本体参数,借助UG软件构建三维虚拟模型,利用3D MAX对模型进行固化渲染,基于Unity3D进行二次开发,并将Excel语言作为数据存储和拆装动画的指令接口,解决了分段自主拆装、多路径拆装及交互式运动仿真等难题。该软件提供了虚拟漫游场景和交互式人机界面,将知识学习和技能操作相结合,提高了对汽轮机结构认知的效率,降低了汽轮机本体检修培训的成本和难度。     

三维模型库语义网构建及检索方法研究

为了实现三维模型语义检索,描述了一种基于本体来构建三维模型库语义网的方法,并在此基础上实现基于语义的三维模型检索。该方法首先建立三维模型库本体描述,根据模型库中的内容提取类,对象和属性。其次利用Word-Net英文本体查找本体原始结点的语义扩展结点,包括同义词,上位词,下位词和整体部分关系词,从而构建语义网络。在语义网的基础上实现基于SPARQL的三维模型检索。结果表明,该方法能有效地扩充一个分类粒度较粗的三维模型库的语义内容,扩大语义覆盖面,同时扩充词汇之间的语义相关性,从而提高基于关键词语义检索的准确性。     

基于VRML的虚拟社区设计

使用 VRML 技术进行虚拟场景设计创建虚拟社区.运用"虚实"结合的方法实现了复杂静态模型的创建,可以在虚拟场景中根据需要改变并实现互动,实现对场景的三维漫游功能.最后经网络测试,预期的效果基本实现.     

地理本体Agent在紧急状态决策过程中的语义互操作

针对地理信息对语义的特殊要求,提出了利用本体实现基于语义的地理Agent的集成和互操作的基本方法.通过该方法,首先利用地理Agent中的领域本体把各个分布异构的GIS节点用本体封装起来,对外显示基于本体的界面;然后通过Agent的语义推理机制,建立不同本体系统之间的语义关系;最后通过不同GIS节点之间的语义关系投影到全局本体Agent中的本体树实现地理信息系统的集成,从而为紧急状态决策支持系统提供一个基于语义的地理信息服务,实现了透明和准确地访问空间信息资源和服务.     

基于虚拟现实技术的实时监控系统研究

基于虚拟现实技术,将三维虚拟场景实现技术引入到监控中,研究现场虚拟监控系统的组件化体系结构,发表总体技术和智能体的研究成果,提出虚拟现实建模模块(Wincc部分)、控制模块(DirectX)和人机交互模块构架(OPC Client)并部分模块;研制应用软件,并针对一具体控制对象建立实验室系统,已取得较好的效果.     

基于语义网络的产品建模及配置方案搜索

对基于语义网络的产品建模及配置方案的搜索方法进行集成研究,以提高产品配置设计的效率.在相关本体的基础上,建立基于语义网络的产品模型结构,并据此解析用户所输入的查询语句.基于语义网络的产品模型提供一种定量与定性相结合的一致化的设计实例与需求的表达方式.进一步通过产品的语义网络模型可以获取设计需求的隐含条件,使得需求在设计方案的搜索匹配过程中被更充分地考虑.利用基于语义网络的推理技术与本体语言RDFS构造待求配置设计问题的语义网络片断,并通过语义搜索与匹配度计算排序从设计实例库中获取符合当前需求配置设计方案;同时,通过注塑机螺杆为实例的应用,证明了基于语义网络的产品模型在支持配置选型设计方案搜索方面的有效性与实用性.相对于传统的产品模型而言,基于语义网络的产品模型更关注属性之间的内部联系,经实例验证基于语义网络的产品模型使得配置设计过程更符合用户的实际需求.     

煤矿虚拟现实系统中人机交互功能的研究与实现

通过三维虚拟仿真技术实现了具有GIS相关功能的煤矿井人机交互虚拟现实系统。提出针对煤矿巷道的三维漫游方式的设计方法,在此基础上,研究了巷道属性信息的交互查询、空间坐标查询、坡度量算、空间两点间及多点间的距离计算、巷道中最短路径的查询等GIS相关功能。GIS功能模块的开发方法,对虚拟现实技术在煤矿行业中的应用做了进一步拓展。     

软件用户界面的综合评价方法

软件用户界面是人与计算机交互的重要组成部分,科学合理的软件用户界面设计质量的定量评价方法尚处于探讨之中.通过分析计算机软件用户界面设计要素的特点,提出了基于层次模型结构和灰色关联分析的用户界面设计综合评价方法,它能够较好地处理多因素相互影响、含未知或非确知信息系统的软件用户界面定量评价问题.该方法简洁明了,易于实际应用.     

沉浸式三维虚拟漫游技术研究

虚拟现实技术作为一门新兴的综合性信息技术,其在很多领域都发挥着不可或缺的作用。其中CAVE沉浸式虚拟系统,可以应用于任何具有沉浸感需求的虚拟仿真应用领域。针对CAVE系统研究并实现了在虚拟场景中的漫游交互,结合Multigen Creator和3DMAX来创建逼真的虚拟城镇场景,使用Vega建立漫游时所需的对象及其关联,然后通过无线手柄在该场景内实时漫游交互,最终实现了一个有三面投影面的CAVE沉浸式虚拟环境,并且可以在系统中进行实时的漫游交互,使用户有一种身临其境之感。     

A modeling method for virtual scene based on multi-view image sequence

Through the analysis and comparison of shortcomings and advantages of existing technologies on object modeling in 3D applications,we propose a new modeling method for virtual scene based on multi-view image sequence to model irregular objects efficiently in 3D application.In 3D scene,this method can get better visual effect by tracking the viewer’s real-time perspective position and projecting the photos from different perspectives dynamically.The philosophy of design,the steps of development and some other relevant topics are discussed in details,and the validity of the algorithm is analyzed.The results demonstrate that this method represents more superiority on simulating irregular objects by applying it to the modeling of virtual museum.     

基于VRP平台的三维建筑虚拟展示设计

该设计是以校园一建筑楼体的三维动画展示设计为例,以VRP三维互动软件作为平台,探讨了三维模型在VRP中实现虚拟漫游动画的方法和技术,重点说明了贴图纹理调整与环境设计、相机与交互、2D界面和导航设计、场景发布等各个方面,以此来阐述如何为实现具有真实感的建筑漫游动画技术。     

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起重机交互系统及实现技术

VRML提供了丰富的网络三维造型、动画和交互功能,Java语言是一种高性能的程序设计语言,灵活、计算能力强大.以Java与VRML的结合为基础,在Applet中使用EAI和Script节点将Java和VRML相结合,构建了一个三维交互式的起重机虚拟场景,该场景克服了VRML在交互方面的不足,实现了用户与虚拟场景之间的交互功能.