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。     

虚拟手术中场景光照仿真方法研究

近年来,虚拟手术系统研究成为计算机图形图像的一个重要研究领域。为了提升虚拟手术系统的仿真度和真实感,本文了采用基于反射阴影图的全局光照技术。在此基础上,借鉴无影灯效应原理,在延迟渲染管线上采用多光源组合照射来消除各个灯源照射场景所产生的阴影来实现对现实手术系统中无影灯光照环境仿真。实验结果表明,采用4个点光源对称分布照射场景,可以消除各个光源所产生的影子。于此同时,基于全局光照的多光源光照不但提升了光照的真实感。     

虚拟现实在园林设计中的应用

讨论了虚拟现实技术在园林设计中的应用,并结合实际开发经验,对虚拟现实下用户界面设计、场景建模、实时渲染、交互式漫游、音效等有关技术进行了介绍。     

基于OGRE的森林火灾仿真研究

林火仿真研究中,为更好地描述林火行为,以辅助扑救决策,林火的蔓延模拟已经成为重要的研究课题。选用Rothermel林火蔓延模型,结合实际林区的地理环境,提出一种基于OGRE粒子系统的林火蔓延模拟方法,给出了利用OGRE进行林火蔓延模拟的过程,并在计算机上重现了由单个火源引发的林火蔓延过程。     

基于OSG数字林分景观可视化技术研究

大规模林分场景建模和实时绘制对于模拟林分生长具有重要意义。本文定义了一个基于树龄分枝的树木表达模型,该模型可构建形态结构不规则、灵活的树木模型;在林分场景绘制中,提出了一种基于OSG大规模林分场景的实时绘制技术,利用存储在XML文件中真实的林分调查数据可以实时绘制三维林分场景。林分树木场景数据量大,为了提高场景渲染的效率,利用OSG场景图来组织和优化场景数据;在林分单元格的绘制中引入3D树木的LOD网格简化和PageLOD数据库分页机制实现大规模数据调度。实例证明,所绘制的大规模林分场景能满足用户的实时交互需求。      

基于Fastrack和数据手套的虚拟手交互系统研究

首先使用Fastrack空间定位工具和数据手套获取用户的手掌和手指的数据信息,然后使用三维建模软件Multigen Creator建立虚拟手的三维渲染模型,最后在VC平台通过集成OSG三维渲染工具构建了一个虚拟手的交互体验系统,显著提高了用户基于虚拟手的虚拟现实体验的逼真度.     

基于Web的油田井下工程事故处理三维展示研究

油田井下工程事故处理是油田井下作业中非常重要的工作。结合油田井下工程事故处理的实际情况,采用web3D技术,综合运用模型优化技术对整个三维场景进行优化,并通过实时渲染引擎实现了通过Web进行油田井下工程事故处理的三维展示,为井下作业人员学习施工过程、了解事故发生的原因及过程、借鉴以往事故处理的经验提供了一个直观、形象、快速的三维网络平台。     

基于C#的冬小麦虚拟生长可视化系统实现

为精确表达冬小麦单株及群体三维动态生长过程,提高其模拟的真实感和实时性,利用株高、茎粗、叶长、叶鞘以及节间的几何参数构建了冬小麦动态生长模型。田间试验表明,冬小麦株高、茎粗、叶长、叶鞘以及节间随生长天数呈递增变化;随叶位升高,主茎叶片定形后的长度在拔节前、后均先递增后降低,对应节间的最终长度呈递增变化,最终粗度呈递减变化。基于C#开发环境和3DS max 2014图形平台驱动几何模型,设计开发出了一套集冬小麦单株及群体形态模拟、生长动态变化及场景渲染的可视化系统,从而实现了冬小麦生长全过程的数字化、可视化的虚拟综合管理。     

三维景观漫游系统的设计研究与实践

提出了基于3DSmax和VR—Platform（VRP）的景观漫游系统的设计方法,即使用3DSmax构建场景模型,然后利用VRP实现场景的实时漫游。以一个典型景现场景为例,实现了漫游系统的开发,取得了较高的实时性和良好的视觉效果。     

基于虚拟现实技术的复杂场景调度策略的研究与应用

虚拟现实系统中场景模型的复杂度和交互实时性之间的矛盾是虚拟场景绘制中存在的主要问题,也是制约虚拟现实应用发展的瓶颈。主要讨论了复杂场景的分块调度策略及其改进方案,并将其应用到联合站虚拟培训系统中,将地形分块调度策略与视锥体裁剪技术相结合,并引入包围盒技术,较好的解决了分块调度策略中块与块之间的“跳闪”现象。     

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.     

Direct3D在开发汽车驾驶训练模拟器视景系统中的应用

介绍了Direct3D在三维动画编程中的强大功能。结合系统结构，对如何利用Direct3D所提供的先进功能来完成模拟器视景的表示和生成进行了探讨。为了保证动画质量，采用了多缓存、页面翻转和区域显示技术。基于Direct3D开发的汽车驾驶训练模拟器视景系统能比较逼真的仿真车外场景，效果令人满意。     

Virtools技术在园林设计中的应用与实现

虚拟园林漫游系统对改进设计流程、优化设计方案、缩短设计周期、提高工程质量有重要的价值和意义,同时也为园林景观的展示、宣传提供了机会。以一个园林场景为例,利用CAD软件绘制场景平面图后导入3ds Max软件建造场景模型,结合Virtools交互虚拟技术,开发了园林虚拟漫游系统。介绍了Virtools技术的软硬件配置要求、安装条件、优点,3ds Max建模时的注意事项以及开发的基本流程。     

基于VRML-PHP的博览园虚拟系统设计与实现

以开发效果逼真、浏览快速的虚拟博览园漫游系统为目的,通过比较分析,采用3DS MAX建模,VRML增强其交互功能,在此方案下开发了博览园虚拟漫游系统,阐述了创建虚拟场景和用VRML实现交互的方法和步骤;提出VRML与PHP相结合动态生成及编辑虚拟场景、对象的方法,并阐述了具体实现过程及相应后台操作;综合运用多种优化策略对文件进行了优化。实际运行表明,由上述方法设计实现的网上虚拟博览园漫游系统浏览速度快、仿真效果逼真。     

基于组态技术的船舶燃油净化系统的动态仿真

运用组态软件PIMS构建虚拟船舶燃油净化系统的模型,利用PIMS自带的脚本系统编写船舶燃油净化组态场景内各对象之间复杂操控逻辑的脚本程序,进而完成虚拟燃油净化系统操控过程的动态仿真．运用PIMS的网络控件进行燃油净化虚拟操控系统的网络发布,以实现轮机模拟仿真训练和评估．     

Development of a virtual reality GIS using stereo vision

This paper presents an integrated virtual reality geographic information system (VRGIS) based on computational stereo. In this system, three-dimensional (3D) and 360° panoramic scenes are reconstructed from multiple stereo image pairs acquired with a mobile stereo machine vision system. The spatial coordinates of panoramic scenes are registered to electronic maps to obtain a real scale VRGIS that is capable of efficient retrieval of spatial information and allows for navigation in virtual reality. A software program was implemented for image processing, coordinate transformation, 3D surface model building, data fusion, digital mapping, and database management for the VRGIS. In setting up 3D models for the virtual reality environment, we focused on comparisons of pattern matching algorithms for creating disparity images from stereo pairs, and adopted the graph cut method and the non-parametric local transform method in our system. Following the computation of disparity images, they are transformed into cylindrical coordinates and stitched into a 3D and 360° panoramic scene. In order to allow for virtual reality navigation, the panoramic scene is further cast into 3D triangular surface model for fast texture mapping using memoryless simplification algorithm. The effects of reducing the number of edges in a 3D surface model on computation time and discrepancy from 3D surface model with no edge reduction were also analyzed. Experimental results show that the discrepancy was about 13% when 80% edge reduction was applied to create the approximate 3D surface model. This indicates a significant computational and memory reduction while the computer graphic display of the scene model was still visually satisfactory. Finally, multiple 3D scenes were integrated into a site on the electronic map permitting the user to navigate through location to location in a virtual reality environment. The developed system may serve as a versatile platform in establishing field information for many applications such as precision agriculture, vehicle automation, geographic visualization, archaeology site modelling, etc.     

基于嵌入式Web服务器的粮情监测系统的设计

设计了一种基于嵌入式Web服务器的温湿度远程测量系统,并将其用于无人值守中小型粮仓粮情的远程监测。该系统采用现场采集控制器采集现场温度和湿度数据,以Ahera的FPGA为核心,添加适当的存储设备和通信接口设备,移植~CLinux操作系统,构建出一个网络功能齐全的嵌入式Web服务器。嵌入式远程测量系统的功能是根据远程监控人员的命令,测量现场监控点的温度和湿度数据,并将实时的监控结果通过Web的形式传送给监测人员。     

基于VBA的道路交通事故现场图绘制系统开发

为了达到公安部新标准“GA49-2009”的制图要求,利用Excel VBA( visual basic for application)二次开发技术,开发了一套简单适用的道路交通事故现场图计算机绘制系统,通过与徒手绘图对比,系统绘制的现场图制图规范,客观、准确地再现现场情况,满足了交警需求.