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基于物理的虚拟手交互碰撞力觉生成和反馈 总被引:2,自引:0,他引:2
提出一种考虑摩擦的虚拟手交互碰撞力觉生成和反馈方法,以让用户手指感受到逼真的冲击,增强虚拟操作的真实性和沉浸感.该方法首先运用冲量定理和弹性恢复系数,求得质点刚体在二维空间碰撞后的运动状态,然后结合库仑定理,生成质点刚体有摩擦的碰撞力,并拓展到三维空间的虚拟环境中,计算非质点的虚拟刚体碰撞的力矩,再通过虚拟手静力抓持力觉生成模型,将碰撞力和碰撞力矩作用到虚拟手上,求得每个虚拟手指受到的冲击力.当虚拟手抓持的物体与其它虚拟物体发生碰撞时,利用CyberGrasp力觉反馈数据手套,用户手指可感受到逼真的冲击力.实验结果表明运用所提出的方法,用户在虚拟装配时可感受到真实的碰撞力. 相似文献
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计算机动画技术的高速发展,给人们带来了越来越多变幻莫测的视觉效果。随着《侏罗纪公园》、《真实的谎言》、《阿甘正传》等高科技电影在国内的推出,计算机动画日益成为人们谈论的热点之一。本文石工作站上常用的动画软件作一个简单的介绍。Alias是一套运行于高性能图形工作站(如美国SGI公司的PersonalIris)上的高性能、低成本的新一代设计、造型、动画制作软件。作为全球最好的建模和动画制作工具之一,它将先进的造型、仿真和交互技术集于一身,为设计者提供了高性能的三维设计、逼真显示、和方便灵活的动画制作手段。有了这一先… 相似文献
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基于图像的快速碰撞检测算法 总被引:24,自引:1,他引:24
基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法,它有效地利用图形硬件的加速功能,以减轻CPU的负担,文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法,该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时,不但能处理任意形状的多面体,而且具有更高效率,该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解,将凸分解结果合理的组织成层次二叉树结构,以及绘制加速等技术,与相关算法的实验比较说明,该算法在性能上有较大的提高。 相似文献
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基于人手指力学特性的虚拟手接触力生成 总被引:1,自引:0,他引:1
为了增强虚拟手交互的真实性和沉浸感,提出了一种考虑人手指力学特性的虚拟手接触力生成方法.通过分析虚拟环境中几种重要的接触力生成算法,结合人手的感知特性,构建了人手指接触力测量平台,研究了手指接触力和接触面积之间的关系,提炼出以接触面积为变量的指尖接触力的力学模型.仿生手的生理组织构造,分层建立虚拟手指的几何模型和运动模型,提出了虚拟手指接触面积的求解算法.实验结果表明,采用该虚拟手交互接触力生成算法,当虚拟手指触摸虚拟物体时,用户可感受到逼真的接触力觉. 相似文献
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基于流的实时碰撞检测算法 总被引:21,自引:0,他引:21
实时碰撞检测是计算机图形应用中不可或缺的问题之一,复杂物体间的实时碰撞检测至今仍未能得以很好的解决.高性能可编程图形硬件的出现,正在改变着通用计算仅能由CPU完成的传统观念.探索性地采用了可编程图形硬件来解决复杂物体间的实时碰撞检测问题.通过将两个任意物体间的碰撞检测计算映射到图形硬件以有效利用图形硬件的并行架构,由实时绘制过程快速产生碰撞检测结果.为此,算法首先将碰撞检测问题转化为一组线段集合与三角形的求交问题,以实现碰撞检测算法向可编程图形硬件的迁移.在对算法复杂度进行理性分析的基础上,给出了两种有效的优化技术以提升算法效率.实验结果表明,与现有的图像空间碰撞检测算法相比,该算法在效率、精确性和实用性方面具有明显优势. 相似文献
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分子场是研究分子结构与功能的重要工具之一,已经成为药物设计和分子对接的常规方法.由于触觉设备能提供丰富的感官信息,近年来触觉交互正逐渐成为该领域的研究热点.文中研究了蛋白质分子场的触觉感知.首先从蛋白质分子结构出发,基于CHARMM力场,经过分子动力学模拟采样计算得到蛋白质分子场;然后结合触觉设备建立触觉感知模型,通过视觉与触觉相结合的方式分析分子场能量分布以丰富分子场的感知信息;最后绘制触觉场景并给用户提供相关的视觉和触觉反馈.实验结果表明,文中提出的分子场计算方法鲁棒,且触觉系统能保持较好的稳定性. 相似文献
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分子场是研究分子结构与功能的重要工具之一,已经成为药物设计和分子对接的常规方法。分子间作用力分布在3维空间,现有的蛋白质显示方法,如范德华表面,分子表面,球棍模型等,都难以对分子间作用力进行空间可视化分析。分子间各种相互作用中,静电力和范德华力在许多生物过程中都扮演着重要的角色,对蛋白质静电相互作用和范德华相互作用的正确计算模拟有着重要的理论和实践意义。分子场的计算分析从蛋白质分子结构出发,先经过分子模拟采样计算得到分子场,再对分子场进行可视化分析,提出针对分子场特点的分步式传输函数设计法,直观地反映了分子场在空间的分布,对于分析蛋白质结构功能、了解分子间相互作用机理以及进行药物设计和分子对接都有重要作用。 相似文献
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音乐喷泉被广泛应用于城市和景区的美化,如何对其进行模拟被越来越多的研究人员关注。提出一种大规模音乐喷泉的实时模拟方法,借助音乐数据建立音乐喷泉的粒子运动模型,通过充分挖掘图形处理器强大的并行处理能力,突破了海量粒子系统实时运动计算及实时绘制的瓶颈,并且针对喷泉水滴的特点,改进了绘制方法,成功地实现了对大规模音乐喷泉的实时模拟。 相似文献
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研制高效、无毒的絮凝剂是目前医药工程领域中的重要内容,当今絮凝过程的研究趋势已由过去侧重工艺的优化逐渐发展为现在侧重药剂的开发. 相似文献