虚拟环境下柔性线缆建模方法

研究了虚拟环境下柔性线缆建模方法，给出了离散控制点线缆简化模型和计算各离散控制点坐标值的算法。针对柔性线缆在虚拟环境中的碰撞检测问题，具体分析了从物体侧面绕过和从物体上表面经过2种碰撞检测情况，基于深度矢量和体矢量碰撞检测算法，给出了碰撞检测响应算法。     

基于空间分解与混合包围盒的碰撞检测算法

针对如何提高碰撞检测效率的问题,提出一种基于空间分解法和混合包围盒的碰撞检测算法。首先利用均匀剖分法确定相邻对象,然后只对相邻对象构建混合层次包围盒树,最后引入任务树的概念加速包围盒树的遍历过程。在包围盒碰撞检测中,提出了一种顶层采用AABB,其他层采用OBB的混合层次包围盒结构。实验结果表明,该算法有效提高了碰撞检测的效率和实时性。     

T型三电平逆变器虚拟空间矢量算法研究

T型三电平逆变器的中点电压不平衡是固有问题,尤其是在调制比较大和功率因数较低时中点电压波动更严重,这会导致逆变器输出谐波增大、开关管电压应力增大以及母线电容寿命降低。为解决该问题,提出在T型三电平逆变器中应用虚拟空间矢量算法,详细分析了虚拟空间矢量算法的扇区判断、区域判断、矢量选取、矢量作用时间计算以及矢量作用时序分配的原则。建立了基于虚拟空间矢量算法的T型三电平逆变器电驱动系统仿真模型,仿真结果表明采用虚拟空间矢量算法能够有效地减小中点电压波动。     

舰炮防空战法的可视化技术

舰炮防空是水面舰艇自防御的重要手段之一.文章围绕可视化和虚拟现实技术,分析了舰炮防空战法研究的内容,给出了舰炮防空战法可视化的方法,重点探讨了其中的防空弹道仿真、反舰导弹弹道仿真、海浪水文气象环境仿真、战场焰火和爆炸效果仿真及舰炮防空战法仿真中实时碰撞检测的基本方法和优化技术,提出了解决这些问题的主要方法,并在PC机上进行了实现.最后给出了舰炮防空战法的可视化结果.     

三维视觉运动建模中碰撞检测算法研究

三维视觉建模是建立虚似现实 (VR)系统的基础 ,运动建模是三维视觉建模的重要组成部分。研究了运动建模中碰撞检测算法     

虚拟战场中坦克的快速碰撞检测算法

为了使虚拟战场中的坦克仿真运动有较高的真实性,必须处理坦克与场景中的物体及地形的碰撞问题。提出了碰撞检测的简化包围盒算法及地形匹配算法,分别解决这两种碰撞问题。在地形匹配算法中,依据地形平均曲率划定地形范围,地形平缓的地带采用两点匹配法,变化较为剧烈的地带采用三点匹配法。这两种简化的处理方法降低了系统的计算要求,满足了系统仿真的真实性需求。     

虚拟场景中的碰撞检测算法

综述了当前出现的虚拟场景中的各种碰撞检测算法。重点对包围盒层次法中的轴向包围盒法(AABB)、方向包围盒法(OBB)、离散方向多面体法(K-DOPs)的检测原理和检测效率进行了分析比较。得出的主要结论是:包围盒层次法应用极为广泛,检测效率取决于对包围盒的选取。K-DOPs是介于AABBs和凸包之间的包围盒,只要合理地选取平行平面对的个数和方向,就可以在碰撞检测的简单性和包裹物体的紧密性之间取得较好的折衷。     

初相未知信号联合检测与估计的序贯实现

在未知参数的充分统计量和再生概率密度函数的基础上,引入了联合检测与估计的序贯算法,给出了算法的实现框图,并将该算法应用于高斯噪声中初相位未知信号的联合检测与估计当中.仿真实验表明,新算法较传统算法有一定的性能改善.     

一种基于 TIN 表达的碰撞检测方法研究

在扼要介绍有关碰撞检测方法的基础上 ,着重研究一种基于TIN (TriangulatedIrregularNetwork)表达的物体之间的几何碰撞检测方法。有效地解决了其中的完整性控制问题 ,并在路径规划等系统中得以成功运用。     

基于UKPF的雷达与红外传感器融合跟踪算法

针对异类传感器融合跟踪中状态估计与量测的非线性问题,分析了粒子滤波器在解决非线性和非高斯问题的优势,提出了一种基于unscented Kalman粒子滤波器(UKPF)的雷达与红外传感器融合跟踪算法,给出了算法的详细步骤.然后将该算法用于三维空间的目标跟踪上,仿真结果表明该算法比现有算法具有更高的跟踪精度.     

基于WTK的装备维修训练虚拟现实系统建模与仿真算法

结合装备维修训练虚拟现实系统(VEMT)的研制,建立了基于WTK(虚拟现实工具包WorldToolKit)的VEMT层次结构模型和仿真场景图,并介绍了VEMT的主控模块仿真算法、场景图仿真算法、立体显示仿真算法和虚拟手抓取物体算法.     

基于视频图像的增强现实光照技术

光照一致性是增强现实技术中一项重要的研究内容。利用摄像机捕获的放置在真实场景中的标定物和镜面小球的视频图像,设计了一个增强现实光照系统模型。模型的实现过程表明,该方法实现相对简单,不需要对场景及模型进行预处理,能够达到虚实对象在动态增强现实场景中光照的实时一致性。     

面向多点交互的多模态振动反馈触觉再现系统

近年来,多点交互和多模态融合的力触觉再现系统由于能够进一步提高人机交互的真实感,已经成为该领域的研究热点。基于Leap Motion的多手指位置检测模块、振动触觉再现模块、NRF51822蓝牙通信模块、视觉再现模块和CHAI3D构建的虚拟环境等,设计实现了多点自然交互的、触觉和视觉相融合多模态触觉再现系统。为了验证系统的可行性和有效性,开展了虚拟物体轮廓感知实验和立方体放置任务实验。实验结果表明:虚拟物体轮廓感知实验平均识别率为87.9%;相比单一视觉再现模式,视觉和触觉再现融合模式完成相同任务的时间能节省47.7%。所设计的多点交互触觉再现系统,具有成本低、体积小和控制方法简单等优点,为促进多模态人机交互技术的发展和广泛应用奠定了重要基础。     

分布式虚拟现实系统中基本结构对象的分析

通过对现有几个系统实现的分析研究,提出实现分布式虚拟现实系统的最基本的九类结构对象及系统基本软件框架,主要对这些基本结构对象的功能及对象之间的关系进行详细的阐述,同时还对某些对象的具体实现方案作一些探讨,以方便分布式虚拟现实系统的构造     

某型工程车虚拟操作训练环境设计

采用基于Vega和Creator的虚拟现实仿真机制和人机交互设备，构建某型工程车训练仿真系统虚拟操作训练环境。根据位置跟踪传感器跟踪受训人员手的位置和姿态，使用数据手套获取受训人员手部各关节数据，驱动虚拟手实现人机交互，完成虚拟操作训练任务，并采用前馈神经网络模式识别法和空间位姿判别法，分别对静态手势和动态操作命令进行识别。     

基于Virtools 4.0的某型船艇柴油机虚拟维修关键技术研究

针对目前船艇柴油机维修训练方式,提出一种基于Virtools 4.0的虚拟维修方法,并对虚拟维修中的虚拟维修建模技术和虚拟维修仿真技术进行研究讨论,重点分析了场景优化、碰撞检测以及交互式维修过程仿真等关键技术。根据实际维修过程,制定虚拟维修训练流程图,编写交互式维修过程实现程序,实现了对船艇柴油机的虚拟维修仿真。最后结合自身的开发经验总结出Virtools 4.0应用中应注意的几个问题。通过对基于Virtools 4.0的虚拟维修关键技术研究,为船艇柴油机虚拟维修训练系统设计开发提供了一定的理论依据。     

面向概念设计的虚拟原型描述模型与语言

针对概念设计的特点以及虚拟原型的特征分类 ,提出了基于虚拟原型的概念设计模型V -desModel及其描述语言VPML ,其核心是利用产品视图模型描述设计对象 ,将虚拟特征概念融入视图模型中 ,并采用可扩展“三维实体 -约束图”描述设计对象之间的约束关系。V -desModel模型和VPML语言能有效地支持基于虚拟原型的概念设计过程 ,较好地解决了概念设计中产品虚拟原型的逼真性要求和设计信息不完备之间的矛盾 ,为多领域系统在概念设计阶段的协同设计、并行设计及联合仿真过程提供一致的模型描述     

虚拟心脏介入手术系统的血流模拟

虚拟心脏介入手术系统的血流效果模拟是系统中模型模拟的关键。实时而准确的血液流动效果增强了虚拟手术系统的真实感。在分析心血管内的血液流动物理模型的基础上,结合弹性腔模型,采用了改进的粒子系统方法,建立和实现了新的虚拟心脏介入手术系统的血流模型,满足了心脏介入系统的实时性和真实感要求。     

基于Multi-Agent的武器装备虚拟维修训练系统

提出了一种基于Multi-Agent的虚拟维修训练系统(VMTS)结构框架,整个系统分别由主控Agent、仿真Agent、和接口Agent3个具有交互作用的Agent组成,从而将虚拟维修训练系统的开发转化为一个多Agent系统的设计与开发.基于多Agent的框架结构可实现受训者的智能模型及虚拟训练场景中虚拟物体的行为模型,从而可以提高VMTS的健壮性和可重用性.基于Agent的概念模型实现了Agent之间的交互和协作,并介绍了主控Agent和仿真Agent的具体实现方法.