基于VR技术的虚拟校园系统的设计与实现

虚拟现实技术是指利用计算机多媒体技术从人的嗅觉、视觉、触觉和听觉等多方面来全方位模拟环境,使人产生身临其中的感觉,通过人机交互操作,来获得相应的信息或者体验.本文分析了虚拟校园系统的发展现状以及在web2.0下基于VR技术的虚拟校园系统的设计与实现.通过对虚拟现实技术的介绍,结合校园导向标识系统的设计要求,提出利用虚拟现实技术来实现校园导向标识系统的可行性方案.叙述了虚拟校园系统的框架、开发技术以及具体的实现方法,并对虚拟校园系统的建模方法以及交互性进行了重点阐述.     

面向虚拟试验的可视化对象建模工具设计与实现

虚拟试验在现代军工产品研发过程中显得日益重要,但基于虚拟试验的可视化建模却并未得到充分关注。文中针对虚拟试验在军工产品研发中的应用,设计了虚拟试验定义语言(VITA Definition Language,VDL)原型,基于该语言,设计了可视化建模工具,具有VDL代码和可视化模型双向转化、可视化建模等功能,并论述了实现该工具需要的关键技术,包括VDL模型定义、可视化模型转化为VDL代码、VDL代码的解析和可视化模型自动生成等,最后给出了该可视化建模工具的实现以及对该工具进一步工作的展望。     

基于Simulink和VR技术的三维空间电子运动研究

以电子示波器中电子的运动模型为例,探讨了结合Simulink软件和虚拟现实编程语言在虚拟物理实验中应用问题。通过虚拟现实编程语言创建电子运动环境的三维模型,利用Simulink构建了较为完善的、严格遵循客观物理定律并且不以人的主观意识改变的仿真系统。给出了电子在三维空间运动的动画,和不同频率比的李萨如图形。体现出Simulink虚拟现实工具箱仿真物理实验的便捷性、可靠性和科学性。     

基于C#的仿真示波器设计与实现

开发了仿真示波器和仿真实验程序,使示波器使用更加简单方便,激发了学生学习热情,提高了实验教学质量.通过采用仿真实验这一先进的教学手段,学生更快掌握实验仪器使用,更好理解实验内容,同时方便了实验维护和升级,节省了实验经费.     

基于虚拟现实的动车组维修性验证系统研究与设计

针对动车组维修性验证方法不足的问题,提出了采用虚拟仿真手段对维修性进行验证的方法;结合动车组系统的特点,对基于虚拟现实的动车组维修性验证系统进行了方案设计,给出了维修性验证具体流程,研究了三维虚拟样机建模的基本方法;虚拟维修性验证系统有效提高了动车组维修性设计效率,缩短了研制周期,是一种实现动车组维修性并行优化设计的有效方法。     

沉浸式虚拟训练中的虚拟手操控技术研究

将人手的自然动作加入沉浸式虚拟现实系统中,可有效提高系统的沉浸感和交互性,简便快捷、成本低廉的虚拟手建模及操控技术,有助于此项内容的推广应用;在对虚拟手骨骼结构模型分析的基础上,提出了基于Leap Motion的虚拟手控制方法和流程;以维修训练为任务背景,设计了四种用于虚拟手操作的手势规则,并对实现流程和关键技术进行了分析;构建基于Unity3D引擎的原型系统对虚拟手进行仿真验证,结果表明,基于Leap Motion的虚拟手操控简单、交互自然,可以满足虚拟现实系统交互需要。     

基于PC机的虚拟现实技术研究

本文利用所需额外硬件很少的立体显示技术,研制了一种基于微机平台的虚拟现实系统。这个系统利用最新推出的微机版的三维图形标准Open GL建模,以实时动画形式实现了真正的交互性,立体视觉效果明显,可以给观赏者提供真实的临场感和亲自控制的参与感。与已研制出的“三维立体显示系统”相比,有了实质性的进步。     

基于unity和kinect的交警手势识别仿真系统的设计和实现

为研究计算机辅助驾驶系统中交警手势的识别,搭建了一个虚拟驾驶场景的实验室研究仿真系统。采用了微软公司的Kinect设备采集人体骨骼数据,经由经验模型提取特征并使用模式识别对交警手势信号进行信号分类,使用unity公司的unity3D软件实现虚拟驾驶场景的三维重建。系统测试表明,使用kinect进行手势识别响应快,准确率高,使用unity作为虚拟驾驶场景的开发平台方便快捷,两者组合非常适宜搭建基于视觉的辅助驾驶系统的仿真环境。     

航天器热试验查询统计系统的设计与实现

针对航天器真空热试验数据量大、数据利用率不高的特点,提出了一种基于数据库的试验数据查询统计方法方法,以改善现有的以文件系统为主的数据存储模式;通过对试验数据格式的分析和现有工作流程的优化,将试验数据查询系统分为系统管理、试验管理、策略管理和统计分析等四个大的功能模块,利用过滤算法自动生成试验工况点信息,并通过试验工况点自动生成单次试验的统计报告,进而实现对所有试验数据的综合查询统计功能;目前系统已应用于航天器热试验任务中,经过测试,系统功能和性能指标满足试验需求,解决了实际问题。     

虚拟样机中电缆的建模与仿真

电缆的建模与仿真在产品开发中具有重要的应用价值，也是目前虚拟样机技术急需解决的难题。针对电缆属于柔性件的特点，提出了一种基于几何建模和物理建模的综合建模与仿真方法，其基本思路是：几何建模一长度估算一物理建模一行为仿真，如图l所示。几何建模以电缆连接列表为依据、以产品结构模型为空间约束、按照电缆布线规范，利用人机交互方式进行电缆卡箍位置规划和电缆路径规划，进而建立电缆几何模型。长度估算利用空间积分方法对几何模型进行积分得到电缆长度。物理建模将电缆几何模型离散成多个质点单元，各质点单元间通过弹簧连接，弹簧刚度和质点质量根据电缆材料和长度确定，在此基础上建立“质点一弹簧系统”的力学控制方程。行为仿真根据“质点一弹簧系统”的力学控制方程模拟电缆真实形状及插接过程。     

调制式红外光汽车速度识别系统的研究

当前为了搞好交通管制,消除交通安全隐患,通常采用雷达测速法(多普勒效应法)对违章(超快或超慢)车辆的速度进行识别、取证。但近期市场上出现了一种俗称“电子狗”的无线电接收装置,若将其配备在车辆上,车辆在接近雷达测速区时,就可提前捕捉到雷达测速信息而报警,便迅速转为遵章行驶,逃避交通管制,一旦越过雷达测速区后,就又违章行驶了,事故隐患犹存。针对这种状况,作者研制了以红外光传感器为核心的新的测速系统。该系统测速时不会被“电子狗”所发现,不仅能识别汽车速度V的大小,还能测出其速度超过上限速度(V_max)的量值+ΔV或低于下限速度(V_min)的量值-ΔV等信息,据该信息驱动取证系统(打印、照相)工作,能有效提高交通管制的力度,为消除事故隐患,保证人民生命财产的安全起到积极作用。     

基于VRML及JavaScript的气垫导轨上交互式三维虚拟实验

VRML构造复杂三维虚拟仪器时,通常需要采用一个部件控制其他部件的运动.因此,如何实现能在网上运行的三维空间物体联动交互问题十分关键.VRML本身不能进行复杂联动交互,因而对于复杂交互操作就不能只用VRML进行.结合创建的虚拟气垫导轨上的实验,采用JavaScript编程实现了光电门位置的动态调整,滑行器振动动画等功能,最终建立了具备交互功能的三维虚拟牛顿第二定律的研究和简谐运动的研究实验环境,较好地实现了复杂运动的交互操作与联动控制.     

坦克瞄准线稳定系统的系统辨识方法研究

坦克瞄准线稳定系统复杂的内部结构导致机理建模的准确性大大降低,本文提出利用经典阶跃响应法与遗传算法相结合的方法对某型坦克瞄准线稳定系统伺服控制回路进行系统辨识。通过DSP系统与三次样条插值数据处理测得了某种工况下的瞄准线稳定系统阶跃响应曲线;以先验知识为基础确定待辨识系统模型阶次,并利用改进遗传算法辨识模型参数,从而获取被控对象的模型。用阶跃响应性能指标误差评价法对系统辨识方法的效果进行了验证,结果表明,该方法能准确地实现瞄准线稳定系统的模型辨识。     

基于系统辨识的平面光波导谐振腔滤波器仿真实验研究

分别用时域有限差分仿真算法和系统辨识算法对GaAlAs/GaAs单环谐振腔滤波器的滤波特性进行了仿真计算并进行了对比.结果表明：两种算法获得的滤波器的滤波特性基本一致,系统辨识算法比时域有限差分算法可节省一定的计算时间.以仿真模拟为基础,设计、制作了GaAlAs/GaAs平面光波导单环谐振腔滤波器.仿真计算的滤波器滤波特性与实际器件测试结果吻合较好,通带半宽约为13 nm.     

VRML在CAI课件设计中的应用研究

通过利用VRML制作NaCl分子晶体模型和机械横波传播模型,研究了VRML在计算机辅助教学中的应用.体现出虚拟现实技术在CAI教育中应用的优势.     

基于激光光致发光光谱的发票真伪鉴别方法研究

用激光光致发光光谱技术对发票真伪的快速鉴别进行了研究.首先采集80个真假发票样本的激光光致发光光谱数据,然后利用遗传算法对谱线重叠严重的566～669nm波段进行高斯拟合,提取特征参数,再结合BP神经网络技术建立鉴别模型.结果表明,从104个光谱数据提取13个特征参数,真假发票的拟合确定系数R2分别为0.997 89和...     

基于滑模变结构的柔性倒立摆控制研究

针对柔性倒立摆稳摆控制比较困难且传统指数趋近率的滑模变结构控制易对系统造成抖振,基于机理建模方法建立柔性倒立摆数学模型,提出变指数趋近率的滑模变结构控制方法,设计了滑模变结构控制器,使系统具有较好的稳摆控制和鲁棒性。仿真结果表明,基于变指数趋近率的滑模变结构控制方法能够更好的实现倒立摆稳定控制,相比于传统指数趋近率的滑模控制器输出更加平滑,进而减小了控制器的负担。     

光谱成像检测法鉴别中药材

使用基于液晶可调谐滤光器的光谱成像检测系统,对西洋参及市面上常用做假冒西洋参的伪品桔梗进行了在体检测.该系统能对检品进行连续光谱成像,光谱分辨率可达0.5 nm,配合使用Matlab软件对图像信号进行处理和分析.获取了400 nm～680 nm之间的连续荧光光谱图像,通过对比西洋参、桔梗的特征光谱曲线,及进行相关系数的计算,有效地区分了西洋参及桔梗.为西洋参的真伪鉴别提供了一定的帮助.     

静态傅里叶干涉具在目标识别中的应用研究

设计了基于静态光谱分析的目标识别遥测方法。针对机械扫描式干涉方法结构复杂、稳定性差、主动监测隐蔽性差等问题,采用静态遥测技术取代机械扫描光程,应用光谱分析方法,对大范围视场内进行光谱探测,从而在恶劣的环境中实现了目标识别。经仿真计算,得到温度、波长及空气透射率与光谱辐亮度之间的函数关系。采用AViiVA-M2型CCD相机、静态傅里叶干涉具、1 m×1 m的铁板作为待测目标等做相关实验,分别在一天中不同时间、不同探测距离、不同背景的条件下,得到了各种情况下整个系统的探测极限位置。通过实验数据及计算结果表明,静态干涉方法应用于目标识别是可行的,由差谱特征反演得到的目标识别平均概率达到92.8%。