放射治疗培训虚拟环境在肿瘤放射治疗临床教学中的应用

目的本研究通过在放射肿瘤学本科教学中应用放射治疗培训虚拟环境,并与传统的教学方法进行比较,观察放射治疗培训虚拟环境教学模式在放射肿瘤学本科教学工作中的效果。方法选择徐州医科大学附属临床学院2020年7月—2021年6月的67名放射医学专业学生作为研究对象,根据教学方法的不同分为放射治疗培训虚拟环境组(n=32)及传统教学组(n=35)。传统教学组采用传统授课方法,放射治疗培训虚拟环境组采用案例教学方法进行授课。教学结束后比较2组学生对知识掌握程度、自主学习能力、学习兴趣、学习效率、课程难易度、课程参与度、教学满意度、课堂气氛以及教学节奏的自我评价,并评价理论考试,病理分析考试和靶区勾画考试成绩。结果放射治疗培训虚拟环境组的理论考试成绩[(73.26±5.28)分]、病例分析考试成绩[(82.36±6.33)分]和靶区勾画考试成绩[(75.28±4.24)分]高于传统教学组[(70.29±4.93)分、(79.22±6.32)分、(67.23±5.35)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。放射治疗培训虚拟环境组和传统教学组医学生的自主学习能力、课程难易度得分差异无统计学意义(P>0.05),放射治疗培训虚拟环境组学生知识掌握程度、学习兴趣、学习效率、课程参与度、教学满意度、课堂气氛以及教学节奏得分高于传统教学组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在放射肿瘤学本科教学过程中,放射治疗培训虚拟环境在放疗肿瘤学教学效果好于传统教学,放射治疗培训虚拟环境组医学生的满意度较高,学习积极性较强。

虚拟环境商标保护问题研究 --基于典型案例的分析

近期美国、欧盟等多起涉及虚拟商品和NFTs商标侵权的典型案例表明,需要通过对虚拟商品和NFTs进行商标意义上的详细商品/服务分类和精准描述,用以明显区分与其形成对应关系的实物商品和虚拟商品。对于侵权行为的认定则必须关注所在虚拟场景与现实世界的相似度、市场行为的融合度以及由此对消费者造成的对商品来源的认知影响等要素。对侵权行为的抗辩,基于NFTs可能具有金融、权证和艺术品的多重属性,有必要结合具体的案例,只有在能够证明用于铸造的底层内容具有艺术性并且不会造成混淆,或者单纯地用于权属证明而不是实现金融目的的情况下,才可以适用“合理使用”或者“权利用尽”原则。

大规模协同虚拟环境下并行层次兴趣匹配算法

大规模协同虚拟环境运行过程中易产生大量冗余通信数据,影响虚拟现实技术性能的发挥。为了提升虚拟环境运行效率,提出并行层次兴趣匹配算法。创建协同虚拟环境概念模型,分解处理订阅区域信息,引入树结构理论搭建兴趣管理树,将订阅区域映射到兴趣管理树节点上,形成层次化结构,结合LSQR并行算法,实现更新区域与订阅区域的快速匹配。实验结果表明,提出算法获得的兴趣匹配消耗时间最小值为0.36 s,兴趣匹配成功指数最大值为0.94,充分证实了提出算法兴趣匹配性能较好。

基于角色的分布式协同虚拟环境建模

目前多数分布式协同虚拟环境建模,主要是解决异构性、可扩充性和行为真实感方面的问题,忽视了系统的安全性问题。而在实际的应用中,不同的用户具有不同的职责和权限。如果不进行安全方面的考虑,就会出现越权操作或非法访问的问题。本文针对分布式协同虚拟环境中用户访问权限的不同,提出了基于角色的分布式协同虚拟环境系统模型,给出了该模型的一种实现,并在应用系统中进行了实例验证。

虚拟环境中面向灭火指挥的火场信息可视分析

针对森林火灾现场指挥的需求,综合分析地理环境、气象条件、森林资源和林火行为等灭火指挥所需信息,设计实现了在虚拟林火环境中的数据可视化可视分析方法。使用王正非-3D混合元胞自动机模型模拟林火蔓延过程;采取差时方法预测林火蔓延行为;实时捕捉不同兴趣域内环境数据的变化,结合多视图面板及图层叠加的方法,构建火场信息可视分析模块。通过调整虚拟林场的环境参数,对不同场景下的林火蔓延过程进行模拟仿真,并对火场信息进行可视化可视分析。实验结果表明:该方法能够在一定条件下较准确地预测林火蔓延行为,还可以较全面地描述火场信息。

积极和消极虚拟环境对大学生情绪的影响

目的:探讨积极和消极虚拟环境对大学生情绪状态的影响。方法:使用虚拟现实技术模拟不同性质的虚拟环境,采用2(积极虚拟环境、消极虚拟环境)×2(前测、后测)被试内设计,选取30名大学生参加实验,均为男性,年龄22～25岁。待被试情绪稳定后,首先使用心境量表(POMS)、状态特质焦虑量表(STAI)、简明情绪量表(PAD)和NeXus-10无线生理监测反馈仪评估被试观看不同虚拟环境前的心理和生理状态,作为心理和生理基线值,然后被试开始观看虚拟环境。每名被试观看两次不同的虚拟环境,时间间隔24小时,其中一半先看积极虚拟环境再看消极虚拟环境,另一半则相反。期间仍使用NeXus-10记录被试的生理变化,观看虚拟环境结束即刻再次评估被试的心理状态,作为实验期生理和心理指标。结果:(1)观看积极虚拟环境后消极情绪维度如紧张、愤怒、疲劳、抑郁、状态焦虑水平等显著降低(P<0.05),积极情绪维度如精力和愉悦度等显著升高(P<0.05);观看消极虚拟环境后消极情绪如紧张、愤怒、抑郁、慌乱和状态焦虑水平等显著升高(P<0.05),积极情绪如精力和愉悦度等显著降低(P<0.05)。(2)观看积极虚拟环境后期皮电显著降低(P<0.05),高频HRV显著升高;观看消极虚拟环境后期皮电、呼吸频率和LF/HF显著升高(P<0.05),高频HRV显著降低(P<0.05)。结论:不同性质虚拟环境诱发大学生不同情绪状态的变化,消极虚拟环境中大学生情绪维度变化大,生理激活水平高,虚拟环境可以作为情绪诱发的一种有效方法。

虚拟环境下对汽车冲压车间动态调度的研究

随着科技的快速发展,虚拟环境正在逐渐改变我们的生活和工作方式。汽车冲压车间是汽车制造过程中的重要环节,涉及大量的冲压工艺和相关设备。然而,传统的调度方法往往需要大量的人力和时间,无法满足高效率、低成本的需求。本文探讨了如何利用虚拟环境来解决汽车冲压车间动态调度的问题,这是一个既具挑战性又有现实意义的研究课题。

人工智能时代下高校思想政治教育虚拟环境的建构

在我国教育事业飞速发展的时代背景下,人们对高等教育的重视程度正在不断提高,高校大学生作为新时代的有志青年,在成长过程中对外部环境有着敏锐感知,开展思想政治教育能够帮助大学生树立正确的人生观、价值观和世界观,从而为社会主义事业培养时代新人。网络信息技术的发展成熟使得高校思想政治教育模式面临新的发展机遇挑战,虚拟环境概念的提出为高校思想政治教育改革提供了明确方向,利用网络信息技术为学生搭建虚拟环境,在学生成长过程中加深学生对思想政治理论的理解,才能全面保障高校大学生综合素质的全方位发展。目前随着人工智能的发展,对高校思想政治教育虚拟环境的建构提出了新的挑战,主要表现为虚拟环境建构方式创新不足,虚拟环境建构缺乏生活气息,在虚拟环境建构中缺乏学生参与,对虚拟环境与现实环境缺乏协同。基于此,高校思想政治教育虚拟环境建构必须灵活运用信息化技术与装备,构建贴近生活的虚拟环境,做好与学生之间的互动交流,促进虚拟环境与现实环境的深度关联,以保障高校思想政治教育整体效果。

分布式虚拟环境综述

在分布式虚拟环境中 ,位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相互联结 ,进行信息共享和交互 .该文结合作者的研究工作 ,从分布式虚拟环境的产生、需求和特征、模型和结构以及系统关键技术这几个方面对分布式虚拟环境的研究情况进行综述 。

DVENET:一个分布式虚拟环境

DVENET(distributed virtual environment network)是在国家“八六三”计划支持下开发的一个分布式虚拟环境基础信息平台 ,为我国研究分布式虚拟环境提供了必要的网络平台和软硬件基础环境 .它主要包含了一个专用计算机网络 ,以及支持分布式虚拟环境研究与应用开发的各种标准、开发工具和基础数据 (如三维逼真地形 ) .应用 DVENET开发的一个分布式虚拟战场环境 ,将分布在不同地域的若干仿真器联合在一起 ,并应用虚拟现实技术研制了一些虚拟仿真平台 ,构成了一个进行异地协同与对抗战术仿真演练的分布式虚拟环境 .文中介绍了 DVENET的研究目标、组成。

虚拟环境下的活动线缆物理特性建模与运动仿真技术

针对活动线缆的布线工艺可靠性差的问题,提出一种基于弹性细杆力学模型的活动线缆物性建模与运动仿真方法。该方法针对活动线缆的柔性及连续性特性,通过建立固定的惯性坐标系、与活动线缆微元固连的Frenet坐标系和主轴坐标系等三套坐标系,并对活动线缆微元进行平衡状态下的受力分析,得到活动线缆在平衡状态下的Kirchhoff方程,进而建立活动线缆物理特性模型。在此基础上,给出基于该物理特性模型的活动线缆运动仿真方法,同时提出与活动线缆运动仿真方法相适应的数据结构,通过'路径关键点'和'路径'两个层面对线缆运动过程中的位姿在空间及时间两个维度上进行表达和记录。建立相关试验验证系统,通过试验对相关模型和算法进行了有效验证。

虚拟环境下基于语义的三维交互技术

自然、高效的三维交互技术是虚拟现实系统成功应用的关键.现有的交互技术主要是从几何层次上考虑如何有效实现交互任务,而对面向高层应用的交互任务的支持还不够.借鉴人类在真实世界中的认知原理,虚拟环境中的交互对象不仅具有外观意义上的几何属性,而且包含了与交互有关的规则、约束和供给等语义属性,这些虚拟对象称为语义对象.在系统导航、对象选择/操作等交互任务的执行中,通过语义对象可以实现高层交互语义的封装和解析.从应用角度提高交互技术的效率和可用性,为用户提供“直接操纵”之上的面向高层语义的交互隐喻,屏蔽交互技术的底层实现细节,使用户专注于应用领域相关的高层交互控制.

虚拟环境中多细节层次模型自动生成算法

虚拟环境是限时计算和限时图形绘制技术的典型应用．本文对用于限时图形绘制的多细节层次模型表示进行研究，提出了基于三角形网格简化的多细节层次模型自动生成算法．该算法多次遍历现有三角形网格模型的每一个顶点，使用局部几何和拓扑特征移去满足简化标准的顶点，对移去顶点后产生的多边形区域进行局部三角化．多次执行上述过程，结果形成不同细节层次的三角形网格模型．文中给出的实例说明了该算法的有效性．

虚拟环境下农业移动机器人行为及其仿真建模

由于农业移动机器人的作业环境与对象的复杂性和不确定性,使机器人在作业时不能有效地获取导航知识以便对其行为进行决策。利用人工智能和虚拟现实技术,研究了移动机器人的复杂行为,构建虚拟环境和基于规则和案例的知识库,对机器人复杂行为分类,把复杂行为分解为简单、特定和已知的行为。对于不确定的和没有前驱知识的行为,利用相似案例和不确定推理为行为进行导航。然后,建立了多Agent行为决策系统,定义了该结构的六元函数,建立了消息和事件驱动机制,实现了虚拟环境下移动式机器人对水果的采摘行为及其仿真建模。

虚拟环境中面向装配设计的数据场景图研究

作为虚拟环境中的数据结构 ,场景图的构建是虚拟现实技术领域的重要研究问题之一 .针对虚拟装配设计系统的要求 ,讨论现有商业VR软件在开发虚拟装配设计时存在的限制 ,提出一个基于场景图的多层次虚拟装配设计模型VAM .在现有VR软件和VAM的基础上 ,说明了虚拟装配设计时的路径规划、序列生成、零件之间的约束关系等的表示和应用 .

虚拟环境下面向装配的设计系统的研究

虚拟环境下面向装配的设计 ,是一种集成虚拟现实技术和装配性评价的交叉学科研究 .文中提出了一个虚拟环境下面向装配的设计系统 Vir DFA(Virtual Design For Assem bly )的体系结构 .首先描述了虚拟人工实时拆卸的过程 ,着重研究在实现虚拟人工拆卸过程中 ,需要解决的装配体物性建模、虚拟环境下装配约束的动态管理及装配序列 /路径的自动记录等关键技术 ;其次 ,从面向产品结构和装配工艺过程两方面的再设计角度 ,构建了装配性评价体系 ,提出了定量的装配效率模型和装配复杂度指标模型 ,并从装配成本的角度来评价产品的装配性优劣 。

虚拟环境中装配设计语义的表达、传递与转化研究

研究了虚拟环境产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化技术 .提出了采用语义 -约束图对装配设计语义与约束进行维护 .通过语义 -约束图可以从语义层次和约束层次对产品装配模型进行编辑和维护 .提出了采用模糊参量表达和处理产品装配设计中的模糊语义 .基于模糊参量的语义表达不仅为设计信息输入提供了更大的自由度 ,而且扩展了计算机对模糊信息的处理能力 ,有利于产品设计意图的维护 .通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化 ,实现了虚拟装配设计系统对抽象、模糊设计信息的表达。

虚拟环境中的快速产品装配建模

提出虚拟环境中“堆积木”式的快速产品装配建模方法，使设计人员可以方便地进行结构设计、修改，专注于产品功能的实现；介绍了与此方法相适应的配合约束的识别方法，提出“零件偏置体”的概念以便提高识别效率；并以关系图的方式记录识别到的配合约束关系，最终形成约束驱动的产品装配模型，从而有力地支持Top-down设计过程中装配体的演化。

航海仿真虚拟环境的海浪视景生成技术

分析了海面浪花的生成条件,用粒子系统和图象合成相结合的方法,实现了动态海面及海面浪花的实时仿真。在模拟船舶周围浪花时,作者提出了椭圆模型,可方便地确定粒子的随机初始位置,通过调整粒子在椭圆上的限定范围,可用同一粒子系统,分别模拟出船体首部、尾部以及其它部位的兴波,并给出了粒子各属性的确定方法。

虚拟环境中多Agent决策的冲突证据合成研究

研究了虚拟环境下基于知识融合的多Agent仿真决策中的冲突证据合成,认为传统的Dempster-Shafer证据组合规则导致悖论的主要因素是归一化因子,使结果产生了误差。对该规则进行了形式变换,分解了归一化因子,把Dempster-Shafer分为两项之合,其中第二项含有未知项。文中首次提出了融合误差的概念,引入误差函数项和全局平均支持度,这两项与未知项相关。采用等效的方法,提出了一种改进的证据组合规则,与变换后的Dempster-Shafer规则形式上一致,仅把误差赋给了未知项。理论分析和实验表明,新的合成规则得到了合理的融合结果,产生的误差最小。最后给出了一个高速贴标机的多Agent仿真决策的实例说明新组合规则的有效应用。