单自由度力觉交互系统建模与分析

为提高力觉交互系统性能,需要通过建模和分析来了解各参数对系统性能的影响.对单自由度力觉交互系统,假设虚拟环境为被动,将操作者对系统影响分为主动输入和被动阻抗,建立了包括操作者在内的力觉交互系统模型;通过双端口网络理论的应用,就系统对刚度阻尼组合虚拟环境的稳定性进行了分析,给出了系统稳定条件的一般判定准则,并由此分析了传动刚度对系统稳定性的影响.该方法可以用于对力觉交互系统的性能评估和设计指导.      

真实感DVE时空一致性技术

传统的一致性解决方案大多将重点放在构建完全一致性模型,缺少对虚拟环境本身运动规律的分析.从认知虚拟环境客观规律出发,提出基于真实感的一致性模型,遵从以人为本的原则,构建描述分布式虚拟环境下时空一致的数学模型,判断虚拟环境下的节点是否达到时空一致,并加以验证.在充分利用一致性模型的基础上通过单向数据传输减少时间扭曲后的回滚节点数目,增强用户沉浸感;利用时延神经网络对大于传输延迟上限的节点状态进行预测;完成节点的状态修复,从而保证时空同步一致.经过独立实验测试,验证了模型的有效性以及解决方法的可行性.     

应用虚拟测试技术提升航天嵌入式软件可信性

将虚拟测试环境应用于航天嵌入式软件的研制过程,可有效解决航天嵌入式软件研制过分依赖硬件环境造成的软件研制受限于硬件研制、测试不充分等问题,对于提高软件的可信性具有重要意义。本文针对航天嵌入式软件领域,比较了目前基于真实目标机的环境与虚拟环境的优缺点,并总结了国内外航天企业对虚拟测试环境技术的研究和应用情况。     

基于知识的复杂装备虚拟(VE)维修训练系统研究

随着装备日趋复杂,传统的维修训练所带来的问题已成为影响装备尽快形成战斗力的重要因素之一.文中从现状分析入手,对基于知识的复杂装备虚拟维修训练系统的功能与总体框架、智能维修训练内容决策子系统、智能维修训练辅导子系统和虚拟环境(VE,virtualenvironment)生成子系统的研究进行了详细描述.     

面向虚拟环境的协同设计系统

从面向虚拟环境的网络协同设计系统关键技术入手,研究了虚拟协同平台体系结构、网络传输模式、多用户表示和协同冲突解决机制.     

面向地质导向钻井的多用户共享虚拟环境开发

针对地质导向钻井过程的特殊性与复杂性,提出基于计算机支持的协同工作理论与虚拟现实技术相结合,构建一个支持多用户协同决策的虚拟可视化环境,该环境可将不同地点的钻井技术人员、专家通过网络组织在一起进行协同工作,从而使钻井工程作业达到高效、优质、安全、低成本的目标.详细描述了共享虚拟环境的体系结构及主要技术实现.     

飞行模拟器操纵负荷系统的无源性设计

 操纵负荷系统是飞行员与飞行模拟器之间的接口装置。提出了这种人在回路的实时控制系统的一种新的设计思想,这种设计将无源性与阻抗的概念结合,并将系统阻抗的频率特性作为定量设计的手段。基于频率分析,控制器设计中应增加一个阻尼项,使传递到操作员手上的阻抗与飞行环境的阻抗相匹配。并指出,系统中的力伺服系统的阻尼比应在0.5~0.8范围内以满足这个虚拟环境的无源性要求。操纵负荷系统的无源性可保证整个仿真系统的稳定性。所提出的设计思想还可推广应用于其他各种虚拟环境的设计。     

虚拟环境下的设计质量保证技术

论述了在虚拟环境下的设计质量保证的必要性，综述了虚拟环境下的设计质量保证的关键性技术，提出了在桌面虚拟环境下设计质量保证系统的总体框架。     

虚拟坐标测量机虚拟测量方法的研究

提出了“虚拟坐标测量”的新概念。它是在虚拟环境下,通过虚拟测头的移动和触测实现对真实环境下坐标测量机的零件测量过程的仿真。与真实环境下坐标测量机的零件测量不同,它产生的测量结果并不是零件的实际尺寸及误差是否满足要求,而是产生特定被测零件的测量程序和测量方案。因此,它也是一种坐标测量机的离线编程。     

分布式虚拟人预测显示技术

在分布式虚拟环境中人的仿真与交通工具仿真有所不同,人体具有较多关节,如果要虚拟人与环境的交互具有实时性,势必要提高其行为在网络中广播信息的数量,随着加入网络中虚拟人数量的增加,网络负荷将急剧增大.对此,在虚拟人仿真中对人体运动部位进行有机划分,使得那些经常与外界实现交互的身体部位按关节描述,其它部位按行为信息描述,同时运用DR(Dead Reckoning)算法来降低维持虚拟人逼真运动所需要的信息传送数量.实验表明,采用预测显示技术可以有效减小网络负荷,提高虚拟人的交互性.