Virtual Reality Technology Applied on Maintenance of Painted Walls of Buildings

In a building, the paint coating applied to interior walls conveys their aesthetic character and also performs an important function of protection. It is a construction component which is exposed to agents of deterioration related to its use, needing the regular evaluation of its state of repair. The completed model supports the performance of such periodic inspections and the monitoring of interior wall maintenance, using Virtual Reality (VR) technology. Used during an inspection visit, the application allows users to consult a database of irregularities, normally associated with paint coating, classified by the most probable causes and by recommended repair methodologies. In addition, with this model, a chromatic scale related to the degree of deterioration of the coating, defined as a function of the time between the dates of the application of the paint and the scheduled repainting, can be attributed to each element of coating monitored. This use of VR technology allows inspections and the evaluation of the degree of wear and tear of materials to be carried out in a highly direct and intuitive manner. The computer application has a positive contribution to make in the field of construction, using as it does Information Technology (IT) tools which give access to innovative technology with it capacity for interaction and visualization.

层次约束关系不变的虚拟拆装模型及其VRML实现

通过对实际装备拆装和复装过程的深入分析,提出了一种层次约束关系不变的层次交互式虚拟拆装模型(hiVMM),分析了模型应该支持的六种原子操作。由于模型保持了装备树的层次结构,使得装备模型在拆装或复装过程中保持了待拆装或待复装子部件的完整性,避免了平面式拆复装造成的混乱,使得拆复装操作更高效、灵活和自然。最后,在VRML环境下实现了该虚拟拆装模型原型,并利用软件空间传感器进行了测试,实验表明该拆复装模型是有效的。

复杂电路虚拟维修的建模与仿真技术

分析了电路虚拟维修的特点,总结了电路虚拟维修系统中必不可少的3种模型:仿真模型、交互模型和三维模型,研究了3种模型的特点和建模方法。提出了一种层次化模型结构:功能层、应用层和显示层,并研究了各层之间的信息传递。引入多Agent系统理论建立电路虚拟维修系统中不同类型的智能Agent模型,研究了基于KQML的各Agent间通信的方式。最后根据模型的层次化结构建立了一个基于多Agent系统的电路虚拟维修训练系统。

沉浸式虚拟维修仿真系统及其实现

给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究 提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其所要求功能,而交互技术则主要集中在抓取和防穿越处理上建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统。

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。

一种基于虚拟维修仿真的交互式电子技术手册生成方法

基于并行工程思想,提出了一种基于虚拟维修仿真分析过程的结果数据制作装备交互式电子技术手册(IETM)的方法。主要研究工作为:构建了一种基于主题的IETM内容数据模型(CDM),给出了典型装备IETM的组成结构;分析了典型虚拟维修仿真分析过程中的结果数据;提出了虚拟维修仿真系统和IETM创作系统的并行集成框架,设计了集成接口和相关模型,在产品生命管理平台下实现了二者的集成;在基于Jack软件环境的虚拟维修仿真系统中,以某型榴弹炮为例,进行虚拟维修样机建模、维修任务生成、虚拟维修仿真,最后通过以上结果数据生成了该榴弹炮的4级IETM系统。

电台三维虚拟维修仿真系统的研究

以目前先进的计算机技术、虚拟现实技术、数据库技术及多媒体技术为基础,为降低训练成本、提高训练效益,解决新装备在传统教学训练中资源紧缺问题,构建了一个具有学习、训练和考核为一体的电台三维虚拟维修仿真系统。结合项目开发实践,介绍了系统的总体结构设计、关键类设计及模块实现,并对系统设计中的关键技术进行了阐述。该系统在仿真过程中符合电台实际维修过程,很好地实现了电台的三维虚拟训练和维修,具有广泛的应用价值。

基于交互特征的虚拟维修样机建模

给出了虚拟维修样机的定义,分析了它的组成,建立了与产品CAD系统相关联的虚拟维修样机系统结构。讨论了建立虚拟样机用于虚拟维修仿真的几个关键技术。为了满足仿真实时性要求,提出了面向维修任务的虚拟维修样机建模方法,进行样机的几何建模和人机交互建模。提出了基于交互特征的虚拟维修样机交互行为建模方法,并在Jack软件环境下开发了CAD几何数据处理与虚拟维修样机交互特征定义的功能模块。最后以一个变速齿轮箱为例,对系统进行了验证。

装备虚拟维修技术探讨

针对目前虚拟维修的快速发展和广泛应用,从总体上来介绍虚拟维修的定义、主要应用和组成,探讨了构建虚拟维修系统的特征建模技术以及Script交互技术,为系统的构建提供了一定的技术支持,最后提出了虚拟维修系统进一步发展需要解决的重要问题。

面向虚拟维修的零件层次结构模型

分析了参数匹配、碰撞检测和人机交互要求,建立了零件层次结构模型,结合Unity3D开发了相应管理器,建立了基于特征的约束动态识别、虚拟手交互及动作响应和非凸体零件的干涉检测流程,开发了虚拟维修平台,以某传动轴总成为例进行了维修过程中零件的装配验证,表明零件层次结构模型能够满足虚拟维修中零件交互装配需求。

基于P-Agent的虚拟维修样机交互特性建模方法

为了有效提高虚拟维修仿真中的虚拟维修样机部件的实时和自然的交互方式,根据虚拟维修仿真需求和交互支持,提出了基于P-Agent的虚拟维修样机交互特性建模方法。给出了P-Agent的定义与交互模型的定义,围绕虚拟维修中交互的实时性和自然性两大要素展开研究,对通信过程中的交互方式进行了设计,针对通信原语无法支持自然交互存在的不足,对通信原语进行了扩充,使其能够支持P-Agent之间更高层次、更复杂、更多交互协作的交互。仿真过程表明,应用改进的建模方法可以实现良好自然的交互,能够满足实时的虚拟维修仿真交互,具有通用性。

生产物流系统交互性层次仿真方法研究(英文)

在交互式仿真对生产物流系统的分析过程中往往需要借助于虚拟现实技术和仿真与可视化的同步计算能力。虽然高分辨率模型能够更加精确的描述实际系统的行为,但是随着仿真模型复杂度的增加,整个仿真系统需要运行在高分辨率的条件下,导致计算机计算负荷增大,计算能力成为瓶颈。在虚拟环境下对生产物流系统进行交互式仿真分析要求仿真和可视化的实时性。基于层次建模和多分辨率仿真技术,提出了一种新的生产物流系统交互式仿真方法,并以汽车生产物流系统为例,开发了原型系统,验证了新方法的有效性。

某型导弹的虚拟维修系统中信息模型的实现

本文从虚拟维修中装配拆卸模型的基本特点入手,给出了在进行虚拟维修中所需要的模型的层次化组织结构。结合层次结构的特点和所需要的信息给出了建立层次信息模型的方法。并应用于某型导弹的战斗部的模型建立。

电站装备虚拟维修训练系统开发

利用3D模型、3KO虚拟交互操作、动画、音视频等技术手段,开发了一种电站装备虚拟维修训练系统。

基于Virtools的虚拟现实技术在计算机组装与维护课程中的应用研究

以真实的计算机课程学习的改造需求为研发背景,根据自身特点和项目的总体开发要求和建设目标,结合课题"组装与维修课程虚拟三维学习平台的实践研究",提出了一种基于Virtools结合3DMAX等其他技术的虚拟仿真学习系统的开发,对相关主要环节进行优化处理,为课程学习平台的搭建提供有力支持。

基于Petri网的虚拟装配环境交互管理模型研究

对设计者交互操作的准确理解和快速响应,是提高虚拟装配的可操作性和实用性的关键问题。定义了一种层次时间有色Petri网(HTCPN),并以此为工具建立了虚拟装配环境下的交互管理模型。该模型以设计者操纵数据手套的位姿变换信息、对象间的碰撞检测信息以及装配约束识别信息作为输入,运行后输出具体的操作事件实现设计者在虚拟装配环境中的浏览、移动零部件、装配和拆卸调整等一系列交互操作活动。实践证明该模型满足了虚拟环境的实时和并发等动态性能要求,实现了虚拟装配过程中大量离散事件的处理及操作意图的响应。

基于IETM的装备虚拟维修数据模型研究

为有效解决虚拟维修训练系统通用、共享和跨平台重用的问题,借鉴IETM的S1000D标准以数据模块方式组织数据这一思想,构建了基于IETM虚拟维修数据模型。经应用证明,基于IETM的虚拟维修数据模型有利于系统的数据标准化和技术文档发布。

通用装备虚拟维修训练系统的设计与实现

着眼装备使用维护人员的训练需求,探讨了通用装备虚拟维修训练系统所应具备的功能。采用将训练科目解析为由多道操作工序构成的层次模型,并以有限状态机的方法处理操作工序状态,以基于三维虚拟场景的关键帧动画表现各工序动作的设计思路,基于自主研发的视景仿真软件平台开发了支持三维交互式训练的通用装备虚拟维修训练系统。最后介绍了系统的应用模式和案例。

一种基于关联-层次的飞机复杂机电组件虚拟维修建模方法

针对传统的维修仿真模型不满足虚拟维修环境的要求和缺乏通用性的问题,提出了一种基于关联-层次的飞机复杂机电组件虚拟维修建模方法。该方法将模型分为关联模型(顶层)、层次模型(中间层)和几何模型(底层)。关联模型体现了复杂机电组件与其他组件之间的关联关系,层次模型集成了组件自身的约束、功能、故障、结构等信息,几何模型用于虚拟维修环境中的实时显示和碰撞检测。建立的模型信息表达完整,具有普适性,能够满足虚拟环境对模型的要求,同时可以应用于机务维修训练。最后,通过实例验证了该建模方法的有效性。

航空维修训练模拟系统关键技术研究

针对当前模拟训练在我军航空维修领域应用还不成熟,模拟系统仿真逼真度和可信度不高的问题,通过分析航空维修训练模拟系统国内外发展现状,并通过对我国相关科研机构进行实地调研考察,总结出了目前航空维修领域较典型的几种模拟系统构建方式,给出了各种构建方式的优缺点及各自的典型代表,归纳出了航空维修训练模拟系统实现的关键技术途径以及每种技术途径研究的重点、难点,给出了我军航空维修训练模拟系统未来应重点努力发展的方向。