基于虚拟仿真技术的机器人工程专业课程数字化教学平台设计

教学平台是机器人工程专业课程数字化教学中必不可少的教学工具,但传统平台存在仿真度较低的问题,而且学生的学习效果较差。因此,设计基于虚拟仿真技术的机器人工程专业课程数字化教学平台。在硬件方面,对HTC Vive装置进行选型与设计,利用HTC Vive装置实现仿真教学交互;在软件方面,利用虚拟仿真技术搭建机器人虚拟模型,设计虚拟现实(Virtual Reality,VR)全视角观察体验场景、VR碰撞体验场景与VR虚拟视角自由移动体验场景,在虚拟场景中实现学生与虚拟机器人交互操作,以此完成平台设计。实验结果表明,应用设计平台开展教学后,学生的综合成绩大幅提升。

基于HTC Vive的双手协同虚拟拆卸系统

为了解决当前鼠标交互拆卸沉浸感不足、单手柄交互拆卸不满足实际并行拆卸的情况以及单手柄拆卸体积过大零件不符合拆卸实际等问题,文中基于HTCVive硬件设备提出双手协同拆卸的虚拟拆卸方案,构建双手协同的虚拟拆卸系统。首先,针对双手协同拆卸逻辑,研究了拆卸过程中零部件与手柄的坐标满足一致性的拾取流程;然后运用虚拟现实开发引擎Unity 3D,以减速器为例开发了基于HTC Vive的双手协同虚拟拆卸系统,验证了该方案的可行性和有效性。

基于HTC VIVE的红军爬雪山仿真实训系统研究

虚拟现实设计与制作实训教学,涉及VR项目设计、VR建模、VR动画、纹理图像生成、VR引擎制作、C编程、VR人机交互研发,以及沉浸式头显设备交互开发等内容,教学难度大,学生难以掌握,针对这些问题,研究了一种沉浸式集成仿真实训教学方法。在研究VR项目设计与制作的实际流程基础上,设计了系统功能模块和系统总体结构,提出系统开发方法、开发流程,采用HTCVIVE沉浸式系统和C#编程实现人机交互功能,以红军爬雪山为教学研发案例,集成模型库、代码库、资源库,采用3DsMAX训练VR建模、VR动画等内容,采用Unity3D引擎及其C#语言训练VR人机交互开发技能,开发了一套集成虚拟现实设计与制作各种技术的仿真实训系统[1]。实验表明,该方法使学生处于身临其境环境中,按照VR项目开发流程训练,提升了学生实训教学的兴趣和意愿,帮助学生轻松掌握VR设计与制作的各阶段技能。

基于HTC vive的VRED虚拟现实技术开发

针对传统造型评审过程存在的高成本、长周期、无沉浸感的问题,结合虚拟现实技术及VRED软件,依托HTC vive硬件系统及Python语言,开发了一套汽车虚拟现实评审系统。使用结果表明该评审系统能有效扩展虚拟评审功能,增强汽车评审过程中的人与虚拟样机的交互性能,提升评审效率节约研发成本。

基于HTC VIVE的船舶固定水灭火模拟训练系统

鉴于消防培训实操教学和训练比较困难,且成本较高,开发船舶固定水灭火模拟训练系统。运用三维建模技术建立消防泵、消防栓等固定水灭火设备模型,利用HTC VIVE头盔和Unity 3D引擎设计实现船舶虚拟场景的三维可视化与交互操作,利用贝塞尔曲线实现虚拟场景内学员的位置瞬移,通过碰撞检测实现学员对虚拟设备的操作,采用A*算法虚拟辅助船员进行路径规划。测试结果表明,该系统的沉浸感和交互性强,可用于消防培训。

压缩性骨折内固定手术仿真

虚拟手术仿真为医学手术训练提供了具有真实感和沉浸感的新手段。设计和实现了针对腰椎压缩性骨折内固定手术的虚拟仿真,构建3D手术场景并制作形变动画,采用多层级碰撞体组合切换的碰撞检测方法,并将多指标力反馈模型值映射为HTC Vive手柄的不同强度的震动触感,结合语音指导和UI视觉反馈,实现视觉、听觉和触觉的多通道手术体验。该系统提供指导训练模块和测评模块,可以对手术操作流程、操作用时和操作正确性等多项指标进行评分,规范用户的操作流程和提高手术正确操作的熟练度。

从Vive Paper看出版业的未来

VR技术的迅猛发展,加速了出版内容表现方式的多元化,丰富了读者阅读体验感受的直观性和趣味性。文章分析了目前A-VR出版面临的内容、技术、标准及版权方面的发展瓶颈,针对性地提出了线上线下融合发展、建立产业联盟、细化技术标准、大数据分析追踪读者行为、引入区块链技术进行版权保护等相关对策,以期对出版业的未来发展提供参考。

高端商用服务器VR教学实训系统的设计与应用

以虚拟现实技术作为核心技术,将虚拟现实技术与商用服务器的教学相结合,设计了基于沉浸式虚拟现实的服务器拆装实践系统.该平台是基于windows7操作系统的unity开发平台,1∶1还原联想高端商用服务器的教学平台,系统包含机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器3大模块.每个模块包含自动拆装、手动拆装、接口信息3个环节.系统解决了传统教学中大型服务器设备昂贵、不易拆装、学生无法在课堂中进行有效实训练习的难题.具有沉浸感、互动性好、真实等特点.

基于Unity3D和Vive的VR安全教育培训系统研究与实现

使用Unity3D引擎和HTC Vive头盔为开发平台,针对当前建筑行业安全教育培训存在的短板,开发了VR安全教育培训系统,实现了建筑施工安全知识讲解、安全帽佩戴检测、高空坠落模拟体验、触电模拟体验、火灾逃生体验、建筑工地塌方模拟体验、建筑设备操作安全体验等一系列实用的培训功能。

电商直播互动模式对消费者购买意愿的影响研究

基于社会影响理论与资源基础观,构建直播互动模式的影响机理模型,并分析平台异质性的调节作用。结果表明,产品互动与人际互动均正向影响消费者的购买意愿,认同、内化过程在其中起部分中介作用。此外发现相比较于内容电商,搜索电商平台更能够通过产品互动加强内化影响机制;而相比较于搜索电商,内容电商平台更能通过人际互动加强认同影响机制。研究拓展了资源基础观,探索了平台异质性对社会影响理论的适用边界,为平台主播实施直播互动提供营销启示。

基于HTC Vive的交互虚拟漫游系统设计研究

在虚拟海南风情小镇的基础上,结合最新的自然人机交互技术,利用HTC Vive头盔和手柄,采集人体数据和场景运动数据,驱动虚拟漫游动作,实现利用体感特征识别来操作人的运动行为,虚拟人在风情小镇中的漫游。通过在Unity 3D系统中接入HTC Vive的驱动,实现Unity 3D中HTC Vive方法的调用,实现虚拟风情小镇漫游系统中的体感交互效果。实验表明,虚拟风情小镇以HTC Vive体感交互设备的漫游系统有其创新性。

基于HTC Vive的虚拟工业机器人示教编程系统

我国已经成为全球最大的工业机器人消费国,但相关的技术人才缺口正逐年扩大。其重要的原因是工业机器人成本高、操作危险,导致机器人示教编程存在困难。针对这一问题,基于HTC Vive(由HTC公司与VALVE公司合作开发的一款VR设备),将虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术与机器人示教编程相结合,开发了虚拟工业机器人示教编程系统。首先,分析系统的VR环境特点,为系统的主界面交互设计立体式用户界面(User Interface,UI);然后进行机器人运动学建模,实现直接拖拽机器人的示教方式;运用词法分析、语法分析和语句执行机制,开发虚拟解释器,并实现快速插入式编程的功能;最后,系统实现了可进行复杂轨迹运动的机器人示教编程功能。实验测试表明系统具有良好的交互性,能进行虚拟机器人示教编程操作。本系统操作安全,并可降低机器人示教编程的成本,有助于机器人相关人才的培养、为工业生产中机器人的仿真提供方案等,助力中国制造业的发展。

基于Unity3D的虚拟校园漫游系统设计

虚拟现实技术在近些年发展迅速,虚拟漫游在这种形势下,迅速渗透到人们学习生活的各个方面并开始发挥了巨大的作用。2016年被业内人士称为"VR元年",从这一年开始,各种VR设备开始迅猛发展。而在这一年的4月5日正式发布的HTC Vive消费者版,则因为其良好的沉浸感,获得全球玩家的喜爱。本系统即采用HTC Vive头盔,以中山职业技术学院为例,实现虚拟校园漫游。

基于HCT VIVE的虚拟换装游戏的设计与实现

介绍了虚拟现实技术的发展历程及主流硬件和开发软件。基于HCT VIVE的虚拟换装游戏系统是利用VR技术建立一种沉浸感、交换性换装游戏,本文介绍了该游戏的开发步骤,研究了该游戏系统实现的关键技术与硬件衔接问题。利用三维建模软件3dsmax、Unity3D虚幻引擎软开发了游戏交换,用户借助HCT VIVE虚拟设备可以很好的实现游戏的沉浸体验。

医学虚拟现实技术研究

医学虚拟现实技术(MedicalVirtual Reality Technology),作为一门新兴学科目前正在逐步形成之中,它是集医学,生物力学,机械学,材料学,计算机图形学,计算机视觉,数学分析,机械力学机器人等多学科为一体的新型交叉研究领域。而医学虚拟现实技术是一种悄然进入医疗教育领域的全新技术策略,它势将为未来医疗技术的发展提供了更为广泛的前景。

基于Unity3D的化工事故演化场景研究

针对当前化工事故频频发生,化工安全问题亟待解决,但是员工培训多数局限于理论,真正在工厂亲身经历开停车、检修和紧急事故次数极少的难题,开发了一套基于Unity平台的球罐泄漏虚拟场景。系统使用3DS Max软件建模,Unity的PBR物理渲染、GI实时渲染、Shader着色器对场景中各物体进行绘制,Shuriken粒子系统进行特效制作,C#语言编写脚本来调用各种效果和实现数据的输入输出,GUI实现界面交互。通过连接外部设备HTC Vive进入虚拟场景,在虚拟的化工厂区漫游,真实体验化工事故的发生过程。

基于游标模型的沉浸式医学可视化非接触式手势交互方法

在高度沉浸式的虚拟环境中,由于用户的整体视觉空间被渲染的可视化映射所覆盖,传统鼠标、键盘以及触控屏幕等交互方式无法直接应用到沉浸式环境下,大大影响了分析和理解3D医学数据的效率与准确性.为实现沉浸式虚拟环境下对3D医学数据的交互操作,提出一种基于游标模型的非接触式手势交互方法.首先借助游标模型快速确定手势状态,定义4种手势动作实现位移、缩放、旋转以及剖切4种医学可视化交互操作,并借助弹簧模型改善手势抖动问题;最后以HTC VIVE+Leap Motion构建沉浸式医学可视化系统,定义6项分析任务,对比鼠标、手柄等交互方式,从训练时间、完成时间、操作难度和用户反馈4个方面验证文中方法的有效性.

维夫斯的教师观及其现实意义

玖恩·路易斯·维夫斯基于自己的教育理论与教学实践,从教师的素养、教师的角色定位以及教师的工作环境三个方面阐述了其教师观,表现出超乎时代的深度和广度,对后世的教育家产生了深远影响。在新时代背景下,其现实意义体现在:教师应树立崇高的责任感与使命感,培养高尚的道德情操;立足学生的发展,构建多元化的教师角色;教师要有亲近自然的教育理念,带领学生走出课堂;营造良好的工作环境,提升教师的教学品质;从学生心理发展视角出发,关注个体心理健康与学业发展的关系。

下颌骨骨折虚拟手术培训系统研究

针对下颌骨骨折手术操作技能要求高的特点,使用Unity3D和HTC VIVE进行用于培训和术前模拟的虚拟手术系统的开发。将虚拟手术系统分为三维模型模块、光照系统模块、交互系统模块和手术室瞬间移动模块,对下颌骨骨折手术的场景、交互和手术过程进行模拟。结果表明此虚拟手术系统具有良好的真实感、沉浸感和交互性,能有效引导操作者完成手术流程,达成进行手术训练、模拟的目的。

面向头盔式虚拟现实的OsgEarth立体视觉生成方法

基于头盔显示器的沉浸式虚拟现实技术近年来逐渐成为研究热点,但目前其视觉系统开发主要是基于商业游戏引擎。OsgEarth是一款开源、先进、并得到广泛应用的数字地球仿真系统,研究全球地形环境的虚拟现实视觉生成方法,重点研究:立体视觉理论;全球高精度虚拟地理环境构建方法;双目观察视景体计算方法;软硬件系统集成。所提出的方法已经在PC和HTC VIVE等硬件条件下成功得到验证,能够正确地生成全球虚拟地理环境的立体视觉图像,让用户身临其境地在全球范围漫游浏览。