广西少数民族景区三维虚拟展示系统设计与研究

针对当前少数民族景区虚拟旅游发展落后的现状和虚拟景区展示系统研究不足的问题,探索一种基于虚拟现实技术,以Unity引擎为平台,结合三维建模软件3ds Max和Sketch Up搭建而成的广西少数民族景区虚拟展示系统。通过对虚拟展示系统的开发步骤详细分解,重点对系统功能设计、三维模型制作、A*寻路功能、角色动画优化等关键技术展开研究。设计成果能有效地增加少数民族景区虚拟展示系统的娱乐性、实时性,从而改善虚拟旅游系统用户体验,同时推动景区内文化遗产的数字化保护。     

材料变形过程的虚拟仿真技术

运用虚拟现实(Virtualreality,VR)技术进行材料仿真,是目前材料模拟设计学科中一个备受关注的新领域。本文应用计算机模拟技术,结合VRML,3DSMAX和VB,建立了拉伸夹头和游标卡尺的三维几何模型以及材料的拉伸仿真;实现了材料拉伸过程中实时动态调试与控制的各种功能。在几何建模、物理建模、三维虚拟场景的组装与仿真的实时操作控制,以及系统总体设计等方面,为VR技术在材料科学与工程领域的应用作了有益的探索。     

基于AR技术的景区引导系统研究与应用

针对传统景区引导形式存在承载信息量少、无法实时定位、地图易损易丢失等问题,将AR、语音识别等技术与景区引导需求相结合,通过三维交互建模,设计并实现了虚拟环境定位实体场景和人机交互的景区引导系统,验证了基于AR技术的景区引导系统的可行性。     

三维图像数据压缩算法与实现研究

三维图像的大数据量对三维可视化的快速交互造成极大的困难，而三维可视化技术已成为生物医学影像、虚拟现实等应用领域研究的重要工具。为了实现三维图像的快速交互，本文提出了一个表面数据压缩算法，并用COM／ATL软件设计技术进行了实现。该算法可以大量减少描述复杂对象的三角形个数，而对象的可视细节并不损失，最终的功能组件可以直接集成到需要图像数据压缩的应用开发中。乳房图像和小兔子图像数据压缩应用例证了所提算法的合理性。     

双级圆柱齿轮减速器虚拟样机建造研究

以虚拟样机理论为基础,以某型号双级圆柱齿轮减速器为分析对象,整合三维造型软件、系统分析软件和有限元分析软件,形成了齿轮减速器综合开发平台。该平台中,基于优化设计的齿轮自动建模方法具有通用性、实用性和独创性,并且可以与CAM/CAPP模块进行整合;优化设计数学模型适用于多种线形齿轮,具有通用性;样机的仿真结果与实际测量数据相吻合率达98%。该平台除了可以完成设计和系统分析外,还可以仿真实际使用环境,完成运动学、动力学和有限元分析,有实际的工程意义。     

虚拟实验网的设计与实现

针对我国高校的教学管理要求,对教学实验管理模式和方法进行调研,分析当前高校教学实验要求,采用当前流行的VS．NET,AJAX等技术,结合实践开发出基于web的集网络虚拟视频演示实验、师生实验教学互动、实验教学网上答疑辅导等多项功能于一体的综合型络虚拟教学实验平台。     

基于EON的卫星磁设计仿真系统研究

卫星磁设计的三维规划是一项艰难的任务,利用虚拟仿真平台EON开发的卫星磁设计仿真系统有效地解决了这一问题。论述了在卫星磁设计仿真系统的总体结构和开发方法,并对系统开发涉及的仿真程序与应用程序间的数据通信技术,碰撞检测技术和事件路由机制等关键技术进行描述,利用这些方法开发的磁试验仿真系统可以满足用户的要求,有效地进行卫星的磁设计工作。     

基于三维GIS的机场飞行区运行数字化管理系统

基于地理信息系统软件平台，利用空间信息显 示与数据管理技术，研究了由机场净空评价管理，机场道面评价管理和飞行区地下管线管理 3个子系统组成的机场飞行区运行数字化管理系统。净空评价管理系统通过坐标变换、净空 限制面三维场景建模、障碍物评价算法研究等，实现了基于地理信息的障碍物三维可视化管 理与评价及基于飞行程序的飞机进、离场动态仿真。道面评价管理系统进行了机场道面三维 场景及道面属性信息数字化、属性信息数据库分析、道面各项性能指标和功能模块的算法研 究。实现了机场道面信息的三维场景显示与属性信息查询、基于现场调查和测试数据的场道 PCN、PCI计算；场道剩余使用寿命预测；根据评价结果智能提供维修建议及辅助决策等功能 ，并据此提出了基于空间数据的道面综合评价管理理念。地下管线管理系统研究了基于管线 地理信息数据的三维可视化管理模型，实现了地下管线的三维数字化查询与管理。本系统 整合了机场飞行区运行管理的各项功能，使管理工作数字化、智能化，为机场高效运行提 供了有力保障。     

基于虚拟仿真的民机驾驶舱人机工效评价技术研究

对民机驾驶舱人机工效进行分析、评价并加以优化,可以使机组人员更加安全、舒适、高效地完成飞行任务。本文利用驾驶舱三维数字模型,研究了基于虚拟仿真的驾驶舱人机工效评价技术。首先,建立了参数化的飞行员人体模型,构建了人体姿态库;其次,将其集成到DELMIA软件虚拟环境中,开发了驾驶舱人机工效虚拟评价原型试验系统;最后结合实例证明了该系统的有效性。     

基于OpenGL的飞行器超低空追击/拦截三维可视化仿真系统

研究了一种基于OpenGL实现飞行器超低空追击／拦截三维可视化仿真系统的方法。首先利用3DSMAX软件构建大翼展无人机、武装直升机及机场的三维模型,并将其转换成OpenGL程序,从而降低了直接利用OpenGL构建复杂模型的难度,减小了建模的工作量。在实现三维动画驱动的同时还可进行人机交互控制,然后利用OpenGL建立飞行场景的三维模型,最终以三维动画仿真的方式从各个不同的角度来实现飞行器起飞、超低空追击／拦截、向敌机发射导弹和返航着陆的三维视景。结果表明,该三维仿真系统符合仿真系统三维化的发展趋势和虚拟现实的要求,具有较高的应用价值。     

虚拟演播室

虚拟演播室是一种只有赏和道具，不需要实际场景的演播室系统。它利用计算机技术和视频技术，把实际存在的景物图像和计算机生成的、并不存在于现实世界的人工图像实时地形成具有完全真实感的三维视觉效果。它不仅为电视节目制提供了高科技的制作手段和无限自由的创伤空间，而且在丰富节目包装方式、降低节目费用等方面也具有十分重要的意义。     

一种新型的体三维显示系统

利用人眼视觉暂留效应,提出了一种新型的体三维显示方式,搭建了将一系列二维切片图像融合成一幅三维立体图像的原型系统。介绍了该系统的设计思路并阐述了其主要组成元件的功能。实验证明,该系统可直接裸眼观察三维图像,而不用借助于立体眼睛等辅助工具。     

论虚拟实验在基本操作型实践性教学环节中的优势

介绍实践教学环节和基本操作型实验的特点与要求,讨论虚拟实验特点,并对虚拟实验相对于传统实验在基本操作型实践性教学环节中的优势进行归纳。     

基于红外图像重建飞机三维形体结构技术的研究

研究了基于红外图像重建飞机三维形体结构的技术，并在理论研究基础上开发了三维重建系统。该系统包括红外图像的处理技术、三维信息提取的体相交技术、三维形体的表示方法和基于八叉树结构的飞机三维形体重建的实现。旋转是表示实体三维结构信息的一种有效方法，本文最后给出了重建三维飞机的旋转系列图像。     

在SGI图形工作站上实现低空突防三维视景及跨平台实时仿真

研究了在SGI OCTANE工作站上，如何跨平台完成数据通信，并基于MultiGen Ⅱ/Vega软件实现低空突防三维视景实时仿真的方法。首先利用MultiGen Ⅱ建立仿真系统所必需的复杂三维模型，然后利用Vaga实现对飞机模型的三维驱动算法，最终以三维仿真的方式实现飞机沿景优航迹进行综合低空突防飞行的三维视景。本三维仿真系统不论从开发手段，还是在现有技术上，符合仿真系统三维化的发展趋势，符合虚拟现实及仿真系统网络化的要求，为综合低空突防提供了逼真的三维场景。     

虚拟开发过程与产品数据管理

介绍了计算机辅助设计与制造技术发展的新阶段－虚拟开发过程与产品数据管理。该技术被ＣＡＤ／ＣＡＭ行业认为是面向２１世纪的设计方法与环境。同时，描述了产品数据管理在并行工程中的运行模式和工作环境，并阐述了虚拟技术广阔的应用前景。     

多用户协作的虚拟MIMO解决方案

针对多发多收技术在便携式移动终端上实现的难点,提出一种虚拟MIMO方案,利用多用户之间的自适应选择,建立传输路径最小代价的虚拟MIMO架构,并给出基于最佳路径的协作用户选择算法。该虚拟MIMO系统解决了手持终端用户体积小、低成本、低功耗等的技术要求。     

光场单相机三维流场测试技术

将光场三维成像技术与实验流体力学相结合，实现单相机对空间三维瞬态流场（3D3C）的精确测量，为流体力学实验研究提供了一种全新的测试技术。详细介绍了具有自主知识产权的光场相机硬件系统、基于乘积代数重建技术（MART）的粒子光场图像重构算法以及基于光线追迹的数字光场图像合成算法。利用DNS数字合成图像以及低速射流实验图像，将所发展的光场单相机三维流场测试技术（Light Field Particle Image Velocimetry，LF-PIV）与目前最成熟的三维流场测试技术层析PIV（Tomographic Particle Image Velocimetry，Tomo-PIV）进行对比研究分析。实验结果表明LF-PIV技术完全能达到与Tomo-PIV同等量级的测量精度。     

4F富里叶变换透镜系统的三维变换特性

本文从理论和实验上应用4F富里叶变换透镜系统,把三维物场转换为三维象场。象的空间位置和光场振幅的变化与透镜系统的焦距以及物体距焦平面的位置有关。根据4F系统的三维变换特性,本文还讨论了该系统对三维粒子场全息记录、再现的影响。     

三维机织复合材料的力学模型与实验验证

对三维机织复合材料的细观几何结构进行了深入的研究。采用椭圆形纤维束截面假设，详细研究了经纱纤维束在织物表面与内部的不同。建立了一种新的三维机织复合材料力学分析模型，并对其弹性常数进行了预测。研究了三维机织物的复合成型工艺，制作了实验件并进行了性能实验。通过实验值和理论预测值的对比，表明了力学模型的正确性。