基于Unity 3D的变电站消防安全作业环境虚拟仿真

为提升变电站作业环境的消防安全性,提出基于Unity 3D进行变电站消防安全作业环境虚拟仿真。依据激光雷达获取三维点云数据并建立三维地形模型;利于Unity 3D软件建立变电站三维场景模型,从变电站三维场景模型中实时读取消防数据;通过粒子滤波目标跟踪算法实现精准定位。仿真结果表明,该方法能够实时定位变电站作业环境的消防安全报警点,节省了变电站作业人员的疏散时间,提升了变电站作业环境的消防安全性。

基于虚拟现实技术的曾侯乙编钟虚拟演奏平台设计

目前,虚拟现实技术被广泛应用于传统文化保护和传承中,实现了数字传播和数字媒体的有效融合,为传统文化的传承开辟了新道路。文章利用3D MAX构建曾侯乙编钟三维虚拟演奏场景,借助Java 3D技术和Python编程技术,从视觉、听觉和交互体验等方面,完成曾侯乙编钟沉浸式虚拟演奏平台设计。平台包含编钟虚拟演奏系统、编钟历史文化讲解系统、编钟研究文献阅览系统和编钟音乐网上点播系统4个功能模块,模块间互相映衬,协力提升编钟虚拟演奏体验效果。该研究为传统乐器与现代科技融合发展提供了新方法,为编钟文化的传承与传播提供新路径。

基于三维场景的铁路车站列车运行联锁控制仿真研究

联锁控制对铁路车站的调度指挥和列车的有序安全运行起着非常关键的作用。为保证铁路车站联锁控制及列车运行演练的真实性和安全性,提出铁路车站联锁控制及列车运行三维虚拟仿真的总体框架。从铁路车站联锁功能入手,设计车站联锁控制的数据结构、功能逻辑和联锁控制仿真算法,实现了铁路车站联锁的逻辑控制及人机交互仿真。采用面向对象的层次分级法,设计铁路车站设备三维模型的层次结构。通过创建预制体并修改其组件的方式,构建铁路车站列车运行三维虚拟场景模型。结合铁路线路逻辑模型,提出了面向联锁控制的列车运行虚拟寻路算法和列车运动驱动算法,利用该算法进行列车各车辆空间位置和姿态的连续计算,实现了在三维场景下铁路列车的启动,加减速运动,定点停车、换道等功能。在此基础上,在Unity引擎环境下开发了基于三维场景的铁路车站列车运行联锁控制虚拟仿真系统,该系统支持铁路车站联锁控制人机交互仿真,并可在铁路车站三维场景中的不同视角下,以可视化方式观察信号设备状态变化以及列车的动态运行情况。通过给定的站内列车调度计划表,利用所开发的系统进行了铁路车站联锁控制及列车运行三维仿真。仿真实例表明,所采用的方法及技术方案在车站联锁的仿真演练与培训学习方面具有良好的应用前景和实际意义。

基于Unity 3D的中国古代农耕虚拟场景智能展示平台

中国传统农耕文化与精耕细作的农业精神是中国古代农业长期居于世界领先地位的关键因素。目前传播方式的限制阻碍了农耕文化与精神的传播和发展,鉴于此,提出一种结合虚拟现实技术开发虚拟农耕场景智能展示平台的方法。该研究提出的模型交互控制观察算法,精确地实现了模型的旋转与缩放查看;针对目前虚拟场景路径漫游中漫游物体角度不能变化的问题,提出一种物体朝向变化的虚拟场景漫游算法,使得路径虚拟漫游更贴合人的浏览角度。该研究基于Unity3D平台,采用3d Max建模工具,以C#为脚本语言设计并开发虚拟农耕场景智能展示平台。试验结果表明:虚拟农耕场景融合了交互与漫游技术,可还原古代农耕场景,宣传介绍典型生产技艺,为文化的展示提供参考。

基于X3D的虚拟三维场景漫游系统设计与实现

X3D是新一代的互联网3D图形规范,为构建基于Web的虚拟三维场景及其人机交互提供了一种新的途径。提出了基于X3D的虚拟三维场景的建模方案,采用了地理信息系统的图层化方法将虚拟三维场景数据划分为独立地物、植被、交通、建筑物和数字地形等数据层,介绍了各数据层的三维建模及实现方法,并以一个典型的城市小区为例阐述了虚拟三维场景的优化与整合技术。

X3D虚拟场景与Java交互研究

介绍了X3D规范之一的场景访问接口(Scene Access Interface,SAI)的概念及其提供的功能服务,并介绍了X3D虚拟场景通过SAI和Java交互的两种方法的原理和实现过程:通过Script节点的方法和直接与外部程序交互的方法,并举例说明了两种交互方式。应用表明,虚拟场景通过SAI和Java的交互是一种行之有效的交互方法。通过X3D和Java的结合,开发人员能够获得Java功能强大的逻辑控制和网络通信能力以增强虚拟场景的交互性,构建功能更加强大的网络虚拟现实系统应用。

基于Java3D的网络虚拟实验的开发

Java3D是一种新的三维构建技术,它应用于网络虚拟实验的开发可极大提高实验的仿真效果和交互能力。在大学物理虚拟实验的开发实践中总结了基于Java3D开发虚拟实验的一般流程和常见疑难处理方法,以离心节速器实验为例描述了具体的应用开发过程,提出了开发三维虚拟实验的极具可操作性方案。

基于虚拟现实技术的3D动画场景平面设计

针对当前方法难以获取3D动画场景完整正确的信息,存在计算复杂、三维动画场景连续性较差的问题,提出基于虚拟现实技术的3D动画场景平面设计方法。该方法先在空间中建立代表动画场景深度信息的网格节点,将摄像机坐标系与世界坐标系的坐标进行变换,得到关于动画场景图像候选网格节点的深度坐标值;利用动画场景的深度图像进行预处理以平滑噪声,获取动画场景图像的三维点云;根据动画场景图像特征点与三维点云之间的关系得到动画场景图像的三维特征点,利用ICP法完成动画场景图像点云的精确配准,由此建立3D动画场景模型。实验结果表明,所提方法能够有效提升3D动画场景的重建精度,且具有较强的实时性及稳定性。

三维交互式场景虚拟现实建模仿真研究

三维交互式场景构建精度过低会影响人机交互时的体验效果,为有效提升场景的真实性与场景构建效率,提出三维交互式场景虚拟现实建模方法。从前进后退、左右平移、左右旋转抬头与低头四个角度出发,运用虚拟现实技术对场景构建时用户动作的影响因素展开具体分析;根据分析结果对虚拟交互场景内的相机实施标定处理,通过相机的标定结果获取场景影像,并使用图像分割方法对影像目标实施分割处理;基于影像的目标分割结果结合用户动作影响参数,制定模型约束条件与目标函数,构建三维交互式场景构建模型,通过上述模型实现三维交互式场景的构建。实验结果表明,使用上述方法开展三维交互式场景构建时,场景构建的效果较好,分辨率较高,达到了预期目标。

基于Unity3D的火炮外弹道虚拟视景仿真系统

应用Unity3D虚拟现实开发引擎,建立一套火炮外弹道虚拟视景仿真系统。该系统根据火炮射击过程特点确定系统总体要求和开发流程,采用UG+3ds Max联合建模方法建立弹丸和火炮模型;分析火炮质点外弹道方程组,结合Unity3D的API C#脚本编辑系统、粒子系统、声音系统以及NGUI第三方插件实现对火炮发射过程的视景仿真设计,并通过算例与弹道表数值进行比较。结果表明:该系统能在视觉上更好地表现火炮发射和弹丸的飞行状态,为武器弹药研发者提供参考。

基于3D MAX和VRP的农产品虚拟展厅设计与构建

虚拟场景是运用计算机技术对现实世界进行模拟仿真所创建的具有真实感的虚拟环境.研究主要利用3D MAX和VRP构建农产品虚拟展厅,使用3D MAX进行基础建模、材质贴图与烘焙,使用VRP进行后期的调整与交互制作,实现实时反射、人物在场景中行走、角色相机与行走相机、鼠标触发事件等,形象逼真地展示三维虚拟农产品展厅.

基于虚拟现实技术的船舶PSC检查训练仿真系统

针对现有PSCO培训效果差、风险和成本较高的问题,提出并开发了不受时间和场地限制的船舶PSC检查训练仿真系统。以集装箱船为例,运用三维建模技术构建船舶主要区域和仪器设备的模型,使用OCR文字识别技术实现证书文件的有效信息提取,运用反向动力学技术实现虚拟船员在三维场景中的操作模拟,运用模糊综合评判法建立PSC检查训练的评估模型,实现对学员检查过程的评估。仿真结果表明,所开发的系统场景沉浸感良好、满足PSC检查训练的需求,可用于PSCO的教学与培训。

基于场景语义的3D交互体系结构

借鉴真实世界的认知心理学原理,将虚拟场景的可视表达和语义信息结合起来共同服务于用户的交互过程,多种3D交互技术被融合在一个统一的交互框架内,使复杂虚拟环境中的3D用户界面更容易被用户理解和使用.通过增强场景图的语义处理能力,建立支持高层语义的3D用户界面体系结构,3D交互系统不仅在几何层上而且还能在语义层上支持交互任务的执行.最后介绍了一个应用实例.

基于Unity 3D的古诗词沉浸式场景仿真系统设计与实现

古诗词是中华文化的精髓,为了探索传承古诗词传播的途径及方法,提高人们对传统文化的关注度,设计了一款基于Unity 3D虚拟现实引擎的古诗词场景漫游应用系统。利用三维建模工具对古诗词中描绘的场景进行再现,通过虚拟现实引擎完成交互系统的设计与制作,较好地实现了古诗词沉浸式场景漫游系统的展示应用。经设计实验证明,该应用设计软件能很好地再现和仿真古诗词场景,对于虚拟现实仿真技术在文化遗产传承领域中的应用具有一定参考价值。

基于VRML的3D虚拟景区系统的设计与实现

虚拟景区漫游是虚拟现实在旅游领域的一个应用,是利用虚拟现实技术和计算机图形学等技术实现对景区场景的仿真再现、对景区进行交互式的浏览,是旅游宣传中的有效手段。本研究对虚拟景区系统的三维建模方法、渲染、实现动态与互动的过程提出了见解,并实现了3D虚拟清明上河园系统的设计。

基于WebGIS的多尺度“矿床学”3D虚拟标本库建设

实践教学的创新对"矿床学"教学研究具有非常重要的作用,本文针对"矿床学"实习过程中遇到的野外观察有限的困难,发挥学科交叉的优势,采用3D建模、WebGIS等技术,建设基于WebGIS的"矿床学"3D虚拟标本库,使学生能够通过电脑和手机重现观察点虚拟场景和虚拟标本模型,在实习中改革实践教学模式,启发学生兴趣,加强学生实践能力和综合素质的培养。

基于Unity 3D的博物馆虚拟漫游系统设计

为了提高博物馆的展陈效果,拓展数字化博物馆的展示途径,设计了一款基于Unity 3D虚拟现实引擎的中国博物馆场景漫游应用系统.利用3Dmax模型制作软件完成博物馆场景及馆内藏品的模型制作、材质与灯光赋予,通过Unity 3D虚拟现实引擎完成交互系统的设计与制作,较好地实现了中国博物馆场景漫游系统的展示应用.经设计实验证明,该应用设计能很好地仿真博物馆场景,对于虚拟现实仿真技术在文化遗产传承领域中的应用具有一定参考价值.

虚拟场景中的3D音频的分析与实现

本文从我国的虚拟场景中音频制作现状出发,分析了虚拟场景中的3D音频的产生因素及各种音效实现技术现状,最后介绍了Directx8.0技术并用DirectSound8实现3D声音播放的例子,通过使用Directx8.0其中的DirectSound8实现虚拟场景的3D音频效果,使声音听上去更为真实。

基于Java 3D的虚拟网络电力监控环境设计

虚拟现实技术(VR)是一项以计算机技术为主,利用计算机等设备构建一个三维虚拟世界,并通过人与虚拟世界的交互,实现人与虚拟世界融为一体的技术。本文介绍了应用 Java3D 开发的虚拟现实技术,给出了实现该技术场景创建、动画设计和交互设计技术的部分关键代码。该设计具有开发三维视觉、实现用户网络交互的能力,并已经被运用到远程电力监测系统中。该技术也可以被应用到类似的监控系统的开发中。

基于3ds Max的室外建筑建模技术的应用探讨

3ds Max是一款十分强大的建模软件,不同于普通建模。虚拟场景建模技术强调了更多的细节处理和真实性,许多产品和建筑的设计过程也越来越多地采用了3ds Max技术进行虚拟场景的创建。该文通过拍摄照片用Auto CAD制作平面五视图,在CAD底图的基础上采用3ds Max多边形建模方法进行室外建筑建模,通过实例制作探究总结了3ds Max在建筑虚拟场景建模时的技巧和方法,对室外建筑建模技术的提高有一定帮助。