Stereo vision three-dimensional terrain maps for precision agriculture

The combined interest in precision agriculture, information technology, and autonomous navigation has led to a growing interest in the generation of 3D maps of mobile equipment surroundings. This article proposes a method to create 3D terrain maps by combining the information captured with a stereo camera, a localization sensor, and an inertial measurement unit, all installed on a mobile equipment platform. The perception engine comprises a compact stereo camera that captures field scenes and generates 3D point clouds, which are transformed to geodetic coordinates and assembled in a global field map. The results showed that stereo perception can provide the level of detail and accuracy needed in the construction of 3D field maps for precision agriculture and field robotics applications.     

农业园虚拟现实创意展示系统研究

虚拟现实技术作为一门综合了众多科学技术而发展起来的实用性技术,已经广泛应用于多种领域,但是适用于农业领域的虚拟现实技术研究还较少。通过构建农业三维模型资源库、虚拟漫游互动组件,研发了农业园虚拟现实创意展示系统,实现农业园的规划设计、全景鸟瞰、新产品新设备推介以及互动漫游功能,旨在为农业科技的可视化宣传展示、虚拟互动体验和操作培训提供创新的技术手段,推动虚拟现实技术在农业领域的应用发展。     

船舶工程领域虚拟漫游仿真系统的构建

采用先进的SGI公司ONYX图形工作站作为系统平台,以PTC公司的DIVISION REALITY作为核心软件,辅之以3ds max三维建模软件和Vega3D三维驱动软件,构成了富有特点的虚拟现实仿真平台.以SGI大屏幕沉浸式虚拟现实硬件设备为基础,构建一个基于SGI/Vega3D大型虚拟机舱漫游系统,通过3通道大屏幕沉浸式虚拟现实操作和3D OpenFlight虚拟现实场景的漫游及控制达到虚拟机舱漫游、系统仿真和部件拆装试验的目的.     

基于VRML的3D虚拟景区系统的设计与实现

虚拟景区漫游是虚拟现实在旅游领域的一个应用,是利用虚拟现实技术和计算机图形学等技术实现对景区场景的仿真再现、对景区进行交互式的浏览,是旅游宣传中的有效手段。本研究对虚拟景区系统的三维建模方法、渲染、实现动态与互动的过程提出了见解,并实现了3D虚拟清明上河园系统的设计。     

基于Direct 3D技术的驾驶员应激仿真系统的研究

本文提出了基于Direct 3D技术构建的驾驶员应激训练系统,它根据虚拟现实技术和动画原理,利用Direct3D所提供的先进功能来完成应激场景的生成和显示,构建比较逼真的仿真训练场景,实现驾驶员与应激场景的交互,以达到驾驶员应激训练的目的.     

Virtools技术在园林设计方面的应用研究

采用3DSMAX进行园林场景与角色的三维建模,基于Virtools平台,进行了园林展示系统的设计与开发,对开发中所遇到的问题进行了分析并予以解决,研究了Virtools技术应用在园林中的意义,实践了虚拟现实技术在园林中的应用。     

油田虚拟现实系统中的光照模型算法研究及应用

虚拟现实系统中真实感图形技术一直是国内外的研究热点,其中的光照模型绘制及其算法的应用是实现场景逼真程度的关键之一。对光照模型绘制及算法的分类进行了介绍,重点研究了全局光照模型中的光线跟踪算法和包围体技术,并在油田虚拟现实系统中加以实现,取得了良好的效果。     

基于3DGIS的虚拟校园系统设计与实现

以山东农业大学虚拟校园为例,介绍了虚拟校园系统的设计与实现,在三维建模上选取了中小场景,并且对模型的细节要求较高,因而选择3DMAX进行建模;在功能建设方面利用ArcGIS的分析功能优势,对三维场景进行缓冲区分析、叠置分析、网络分析等空间分析;并能利用VBA语言进行特定功能的二次开发,从而完善三维虚拟校园的系统功能。     

基于Web3D虚拟轮机模拟器操作训练系统的建构

介绍了Web3D虚拟现实技术,详细分析了虚拟轮机模拟器操作训练系统应具备的功能及所涵盖的内容,阐述了该训练系统建构与实现的整体方案及所采取的技术路线,分析虚拟场景内三维模型动画效果及交互过程的实现方式,最终提出该研究所能达到的预期成果．     

大规模植物场景绘制技术综述

大规模场景的快速绘制技术是虚拟现实、实时仿真等领域的关键技术。在农林业信息化发展进程中,植物场景的快速绘制技术对于农林业的发展有着深远的意义。但是由于植物模型固有的复杂性,以及农林业中大规模场景的要求,要实现实时绘制面临很多挑战。由于研究人员的不断努力,近年来在这一领域取得了丰硕的成果。回顾了该技术的发展历程,对其关键技术进行了分析和比较,最后对该领域的发展做出了总结和展望。     

三维旅游场景可视化研究

首先建立DEM模型、地物模型、建筑物模型等要素,然后将各要素叠加建立三维旅游场景,再对该场景模型进行缓冲分析、场景自动旋转、沿路线旅游、录制视频等操作,从而达到虚拟旅游的效果。系统运行结果表明该场景效果逼真,运行速度较快,基本可以满足游客需求。     

40万吨级散货船靠泊湛江霞山码头的仿真

为探讨40万吨级散货船靠离湛江霞山散货码头的安全性,构建了湛江港的三维视景,并结合40万吨级散货船的特点建立数学模型.在船舶操纵模拟器平台上,设置具体工况,对40万吨级散货船进行靠离泊试验.结合操纵试验过程,并对试验获取的船舶航行和靠离泊操纵数据进行分析,指出操纵试验过程中的潜在风险,为船舶的安全操纵提供参考依据.     

三维虚拟现实技术在旅游业的应用和发展研究

随着信息技术与计算机硬件的发展,使得三维虚拟现实技术在旅游中的应用成为可能。虚拟旅游的种种优势使其成为旅游宣传营销新方向、甚至成为旅游理念的一种变革性力量。本文通过分析国内外网络三维虚拟现实技术在旅游业应用的现状及虚拟现实系统的关键技术,全面、深入、系统地论证了虚拟现实在旅游行业应用和推广的可行性,三维虚拟现实技术将会在旅游业的发展中起到它独有的作用。     

基于Quest3D的污水处理设施教学软件开发

利用Quest3D软件制作污水处理设施教学软件,其中用SketchUp和3DSMAX软件实现三维物体的建模和动画制作,所制作的污水处理设施漫游系统仿真性强,并融入视频演示、音频解说。通过使用该系统能达到实际参观污水处理厂的效果。     

拖拉机交互式虚拟展示技术

虚拟展示技术是应用虚拟现实技术进行展示的1种方式。概述了虚拟现实技术的实现途径;从拖拉机模型的建立与输出、基于Cult3D的基本交互设计和拖拉机虚拟展示的发布3个方面,介绍了拖拉机虚拟展示现实技术的实现过程;并分析了网络发布的拖拉机虚拟展示系统的优点。     

基于双目视觉的主从式果园作业车辆自主跟随系统设计

将黑白棋盘格特征板固定于引导车辆作为跟随特征,通过固定于跟随车辆的双目视觉系统,获取黑白棋盘特征板上各角点的三维信息,分析该信息,得到引导车辆相对于跟随车辆的车辆间距、横向偏移及航向偏角,利用该导航信息实现跟随车辆的自动跟随,建立了主从式果园作业车辆的跟随系统。双目视觉系统在不同光强下静态性能测试结果表明,双目系统生成导航参数偏差与日间光强无明显相关性,体现出双目系统对外界光环境变化有良好的适应性。在果园环境下,对该系统进行性能测试,结果系统导航信息生成频率为4.0 Hz,横向偏移平均偏差为3.68 cm,车辆间距平均偏差为8.24 cm,航向偏角平均偏差为2.32°,表明所构建的跟随系统能实现对引导车辆的自动实时跟随。     

园林植物模型在Quest3D中的应用研究

随着计算机软硬件水平的提高和可视化技术的不断发展更新,虚拟现实技术在园林中应用的领域越来越广,对园林设计的影响也越来越大。作为主流的虚拟现实软件,Quest3D在园林表现中越来越多地被应用,而园林植物对园林设计效果的表现起着重要的作用。对园林植物模型在Quest3D中的应用提出了优化的方法,以改进和完善基于Quest3D的园林虚拟漫游系统的表现效果。     

校园虚拟现实演示系统的开发

以虚拟校园为例,利用MultiGen Creator和Vega进行建模和系统设计,并最终实现了虚拟校园的建设。主要阐述了三维建模,纹理映射,以及Vega函数调用并开发系统的过程。介绍了应用虚拟现实开发制作软件Multigen Creator设计开发的校园虚拟现实演示系统,其特点是具有实时、动态、交互性。结果表明了虚拟现实技术与数字校园技术结合是可行的,同时指出如果进一步与地理信息系统技术相结合将有较大的发展空间。     

基于Java3D虚拟场景的关键技术

鉴于在网络上表达三维世界的需求以及Java3D良好的移植性,笔者讨论了Java3D场景结构图,并对基于Java3D开发三维虚拟场景的关键技术进行了深入研究,包括三维场景数据存取的序列化、改进的LOD算法以及在Java3D中调用VRML场景对象;最后实现了基于Java3D的三维虚拟城市,可在网络上实时漫游,编辑与处理。试验结果证明了Java3D相关技术的有效性。     

Human detection for a robot tractor using omni-directional stereo vision

It is critical to detect and identify obstacles for safe operation of robot tractors. This study focused on human detection using an omni-directional stereo vision (OSV). The Lucas–Kanade optical flow detection method was used to detect human in a panoramic image. A 3D panoramic image that was reconstructed from stereo rectified images using the sum of squared differences (SSDs) method was used to locate the position of a human. To evaluate the performance of the developed human detection method, two RTK-GPSs were used to investigate the accuracy of the detection method under stationary and motion conditions of a robot tractor. The results of field experiments indicated that a human could be detected successfully under both given conditions in the daytime. The RMS error of measured distance was less than half a meter compared with the reference distance measured by the RTK-GPSs.