人手的运动学仿真及基于知识的控制方法

在对手部结构进行分析的基础上 ,给出了受约束的人手运动学模型 ,并重点研究了基于虚拟现实的人手运动仿真 ,建立了虚拟手遥控操作仿真实验系统 ,通过它进行单指、成组和整手控制 ,并实现了基于知识的抓取操作。

虚拟战场建模技术的研究

首先给出了虚拟战场环境的基本组成,然后就战场中动态实体和特殊效果的建模技术进行了重点论述.考虑到兵力实体的运动规律和运动特征,对兵力实体结构进行了精确分析,并采用放样造型方法和组合建模方法对其几何建模过程进行了论述;针对战火、硝烟等战场场景建模要求,对火焰、烟雾等特殊效果的不规则运动进行了深入的了解和分析,实现了基于粒子系统原理的战场特效动态建模.给出的部分兵力几何建模结果和战场特殊效果仿真结果进一步验证了所提建模方法的可行性和有效性,也为虚拟战场的深入研究奠定了基础.

基于粒子系统的瀑布模拟

以粒子系统为基础、线元为基本绘图单位,应用牛顿运动定律分析并建立瀑布运动方程,进行了瀑布场景的模拟。采用包围盒与粒子聚类检测相结合的方式以及参考射线反射原理实现了瀑布与障碍物的碰撞,并运用OpenGL中的混合技术生成半透明场景,使可视化场景更加真实。实验结果表明粒子系统在模拟瀑布等不规则物体时具有很大优势。

火团造型的一种新方法

在分析现有各种火焰和烟雾模拟方法的基础上 ,以火的滚团现象作为研究对象 ,利用粒子系统结合旋涡场的方法在三维范围内讨论了火团的形成及其所生成气流的图形学模拟方法 .同时 。

基于VR的空间机器人遥控操作仿真的研究

在分析现有遥控操作系统存在问题的基础上，提出了修正的人在回路中的仿真方案，并指出该方案要解决的三个关键技术：虚拟环境建模技术、校准处理技术及人－机接口技术。重点讨论空间机器人虚拟环境的建模技术及六自由度空间球的人－机接口技术。并给出了在三维空间球遥控下的空间机器人仿真结果。

基于VR的切割机遥控操作仿真系统

随着待加工工件的复杂度越来越高，编写NC代码的复杂性也越来越高，这样在NC代码编写过程中出错的概率也就随着增高。所以在切割零件程序之前经常需要对待加工NC代码进行预加工操作以验证代码编写的正确性。同时随着切割机处理工件能力的提高，经常需要编排大量的零件到板料中，此过程需要耗费大量的人力。在综合考虑上述问题的基础上，建立了切割机遥控操作仿真系统。其中，切割机遥控操作的基础功能部分采用匹配关键字码的方法实现了NC代码解析功能和DXF文件解析功能；采用基于轨迹线的临界多边形求解算法和模拟退火算法相结合实现了自动套料功能；最后结合vega图形技术实现了虚拟切割验证的功能．

基于GIS的空间热网关阀方案的研究

基于热网的空间特性,采用广度优先遍历搜索的方法研究了热网在故障时的关阀方案及其算法,阐述了其在MAPGIS中的实现方法并编制了程序;最后结合实际工程介绍了关阀方案在供热管网地理信息系统中的应用。结果表明:将热网的故障分析与GIS集成,可以有效地解决以往故障分析中工作量大、速度慢和准确性、科学性比较差的问题。

面向能力培养的“计算机图形学”课程教学方法

本文针对计算机图形学课程的具体特点和大纲要求,在剖析课程内容、总结教学实践经验的基础上,提出金字塔式、发现式和四结合式教学方法,以此提高学生对计算机图形学课程的学习兴趣,提高学生面向问题求解的能力,同时,针对该课程特点和能力培养目标,提出侧重于综合能力测试的课程考核方法,最后,介绍课程教学实践的效果。

基于关节驱动力矩的自由飞行空间机器人捕捉目标控制算法

本文研究了自由飞行空间机器人 (FFSR)关节驱动力矩的求解算法及在其基础上的捕捉目标控制算法 .首先 ,建立了计算 FFSR关节驱动力矩的求解算法 ;其次结合基于广义雅可比矩阵的分解运动速度控制法提出了一种捕捉目标的力矩控制算法 ;最后 ,计算机仿真验证了本文提出算法的有效性 .

基于VR预显示的月球机器人遥操作仿真系统

为了消除时间延迟对遥控操作系统稳定性的影响,提出了基于虚拟现实(VR)预显示的两级遥操作控制结构的仿真系统方案。文章重点讨论了虚拟环境的建模技术,建立了基于摇杆-转向架的月球机器人的实体模型。最后用月球机器人爬坡的仿真验证了所建模型的正确性和可行性。

虚拟人的运动控制研究概述

介绍了虚拟人的运动控制方法,提出了虚拟人运动控制需要解决的问题。

城市热力网地理信息系统

针对城市地理信息系统和供热企业的一般特点,介绍了建立城市热力网专题地理信息系统的一般过程。在地理信息系统平台的基础上建立了热力网管理的决策支持系统,以更大限度地发挥地理信息系统的作用。

人体的几何造型

描述了采用NURBS进行人体几何造型的方法。实验结果表明,该方法能够产生比较真实的人体模型。

自然风力作用下草体运动的模拟方法

实时生成自然风力影响下植物的自然摇曳效果是图形学中的难点问题之一.讨论了一种基于快速纹理合成算法的草体运动模拟方法,利用星形结构透明纹理在风力模型作用下产生的变形,结合星状匹配的纹理合成算法,对自然风力影响下草体的动态效果进行了快速有效的模拟,仿真试验的效果进一步证明了算法的有效性和可行性,结果表明,该方法可适用于游戏制作和虚拟场景构建等领域.

并行群体仿真研究进展

通过对比分析基于多核CPU、GPU和分布式系统等三种并行群体仿真体系结构,提出了混合结构的并行群体仿真框架;对并行环境下的按空间区域分割和按agent分割等多种任务分割关键算法进行了归纳总结;对并行群体仿真的性能评估方法进行了分析。最终给出了群体仿真中并行加速算法的研究方向。

不规则形体表面点三维重建方法

为实现形体的快速三维重建,在分析现有各类重建算法的基础上,针对不规则形体给出了一种三维表面点的重建方法。首先进行摄像机自定标,求取相机的内、外参数,然后对采集的图像进行处理,得到物体的轮廓,最后使用地毯式的搜索算法搜索并重建了物体的表面点。分析了不同搜索步长情况下算法的执行效率,在综合考虑逼真度和执行速度的情况下,给出了优化的步长选择,为表面的三角网格化和纹理恢复提供了依据。

一种环境理解的分布式群体仿真任务划分方法

本文通过引入环境结构因素,提出了一种适用于多层次复杂环境的自适应任务划分算法.自动读取场景模型并通过理解转换为连通邻接区域集,然后对区域进行快速粗粒度划分,有效提高划分性能;自然消除了被障碍隔离的相邻区域个体间的感知计算,大大减少了节点间通信量,使之更适合于大规模群体仿真应用.实验结果表明该算法的划分代价和执行性能均较优.文中设计了一种适合该划分算法的分布式仿真模型,基于该模型的分布式系统对室内多层楼宇或室外场景大规模群体仿真均具有较高仿真性能,相同规模群体的仿真性能与仿真节点数成线性关系表明系统具有良好的可扩展性.

基于情绪传染模型的群体仿真技术研究

现有的群体仿真着重研究避碰和路径规划问题,为使群体仿真更加真实、可信,提出一种情绪传染模型来研究情绪传染对群体中各个智能体行为的影响。首先赋予每个智能体"人格",通过智能体情感模型计算出智能体的情绪状态,然后根据情绪传染模型实现群体中的情绪互动。最后建立了一个群体仿真系统,基于Unity3D引擎给出了特定情景下受情绪传染影响的群体行为变化,同时验证了文中所提模型的有效性。

基于OneCut和共享抠图算法的自适应衣物目标抠取

衣料库是虚拟试衣系统中非常重要的一部分。为了更好地满足基于图像的虚拟试衣系统中衣料库生成的需要,本文提出一种基于OneCut和共享抠图算法的自适应衣物目标抠取方法。首先,利用OneCut算法将服装图像从背景中分割出来。然后,使用数学形态学方法自动生成三分图。最后,通过共享抠图算法得到服装图像前景和用于虚拟试穿的alpha值。实验结果表明,能够利用较少的人工交互,实时地生成较理想的服装前景图像。

城市供热GIS符号库的设计与实现

城市供热GIS符号库的设计与实现是供热地理信息系统建设的一项重要基础性工作。本文基于MAPGIS软件平台,在地图符号库面向对象技术的基础上,研究了城市供热系统对GIS符号库的要求,参考了有关标准,发挥了地理信息系统图形库容量大、论述了城市供热GIS系统中符号库设计的一些技术问题及其解决方案。