构建未来在线学习环境——一个在线交互虚拟学习环境构建模型

本文介绍了一种在线交互虚拟学习环境构建模型,该模型以交互为核心,将学生的学习活动转变为与系统中不同角色的交互,通过交互完成对教学标准的确认、学生情绪的调控适应以及对学习过程的支持。在这一模型指导下的系统实现将是对当前网上学习环境质的突破。

基于Markov决策过程的交互虚拟人情感计算模型

情感在生物体的交流和适应性方面起到了关键作用。同样,交互虚拟人也需要有恰如其分的表达情感的能力。由于具有情感交互能力的虚拟人在虚拟现实、电子教育、娱乐等领域均有着广阔的应用前景,当前,在虚拟人中加入情感成分的研究受到了越来越多的重视。本文提出了一个人工心理的情感计算模型,模型用马尔可夫过程来描述情感的变化过程,并且使用马尔可夫决策过程建立了情感、个性与环境之间的联系,并且我们把该模型应用到了一个交互虚拟人系统中。研究结果表明,模型能够构建具有不同性格特征的虚拟人,使之产生较为自然的情感反应。

基于交互虚拟设计的普米族服饰展示研究

普米族服饰存续境况堪忧,亟待需要数字化的传承与保护方式。而国内现有的数字化传承方式大多集中在文化传播层面,具有用户体验式的交互虚拟展示方式尚未出现。作者试图基于交互虚拟设计的方式展示普米族服饰文化,为普米族服饰文化氛围的营造略尽绵力。

基于VR技术的交互虚拟视景三维动画剪辑研究

随着数字媒体不断发展,三维动画成为了新的影片呈现方式,三维动画的展现方式更符合现代化观众的价值观。因此,本文提出基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术的交互虚拟视景三维动画剪辑研究。建立VR技术的交互虚拟视景结构,进行交互虚拟视景合成系统叠加,选择VR技术的交互虚拟视景动画剪辑要素,基于VR技术进行镜头转场设计,增加三维动画后期剪辑特效。将该基于VR技术的交互虚拟视景三维动画剪辑方法,应用到实际的广告宣传的剪辑当中,影音结果证明该三维动画剪辑方式下的图层更加清晰。

基于视觉SLAM的可交互虚拟车间构建方法

近年来,数字孪生已成为提升制造业智能化水平的重要技术之一,其依赖现有车间精细化三维模型的数据基础。文中针对如何快速获得可视化效果较好的虚拟车间场景模型的问题,研究了基于视觉SLAM的可交互虚拟车间构建方法。首先,搭建了基于视觉SLAM的可交互虚拟车间构建的系统架构。其次,详细阐述了基于视觉SLAM的点云采集、点云分割和识别及三维模型泊松重建等关键部分内容。最后,通过车间场景重建与虚拟交互实现,验证了所提方法的有效性,初步解决了现有车间缺少数字化模型的困境,提供了智能化车间的几何模型和数据基础。

基于虚拟增强现实交互技术的茶疗养生文旅产业研究

以茶疗养生为主题,以虚拟增强现实交互(augmented reality,AR)技术为科技手段和技术优势,通过创新驱动发展实现茶疗养生文旅场景设计应用的新突破。在现实场景下,用户可使用具备AR功能的各种智能设备,通过识别物理空间中的标识物触发AR应用,从而实现茶疗养生信息及时推送,实现现实场景与虚拟信息之间的交互,从而达到信息补充连贯及情景增强效果,使用户构建起茶疗养生的整体观念。通过解析茶疗养生文旅产业的研发思路,丰富茶疗养生信息体系的承载维度,探索实现茶疗养生文旅产业迭代的新途径。

基于VR设备的沉浸式虚拟3D体感交互系统设计研究

以提高沉浸式虚拟3D场景的用户体验感为目的,在VR设备的支持下,从硬件和软件两个方面优化设计沉浸式虚拟3D体感交互系统.设计了加设头戴显示器和手持控制器两种类型的VR设备,改装了交互数据处理器和存储器,通过硬件软件的连接实现了系统硬件部分的优化;通过实体布设和光效生成两个步骤,构建沉浸式虚拟3D体感交互场景,利用VR设备获取实时体感数据,并根据体感数据的特征识别出沉浸式虚拟3D体感交互姿态;基于用户实时位姿和实体位置,检测出了虚拟3D场景中的碰撞行为,进而实现了视角切换、指令响应、漫游等体感交互功能.通过系统测试实验得出:与传统交互系统相比,优化设计系统输出交互界面分辨率明显提升,同时交互时延和交互偏差有所降低,即优化设计系统具有更高的交互功能.

多感官体验下三维虚拟交互式水墨动画的设计与制作

水墨画是纯用水墨进行艺术创作的绘画种类,具有独特的审美意蕴、丰富的动作艺术语言和不拘一格的表现形式。三维虚拟交互技术对水墨画形式创新提供了支持,借助三维制作软件、虚拟交互制作软件、平面及后期制作软件,三维虚拟交互式水墨动画的艺术特质更为凸显。三维虚拟交互式水墨动画设计实践包括基于内容题材及视觉元素的设计实践、基于角色模型及分镜构图的设计实践两大类,在制作过程中应按照基础模型的设定及动画制作、水墨渲染效果的制作、虚拟三维环境下动态交互效果的制作的流程加以实施。

三维动画在MR虚拟交互设计中的应用研究

通过三维动画在MR虚拟交互设计领域中的应用与分析,结合相关功能实现的关键技术要素和基本方法,以Unity和Unreal Engine为例,分析实现多样化的MR虚拟交互设计的过程与方法。使用蓝图和C++脚本编写的方式进行功能设计,蓝图可以通过节点的组合和参数调整实现逻辑;C++脚本编写可以实现更高级和复杂的交互逻辑。通过添加事件节点、动作节点和属性设置,可以实现各种交互效果。

游戏场景中三维特效的虚拟交互设计

通过三维特效和虚拟交互设计为研究基础,根据Unity游戏场景设计的原则和流程,运用案例实验的方式,结合C#编程语言,对三维特效在游戏场景中的虚拟交互设计进行创作和探讨,重点分析粒子特效、灯光特效、雾和天气特效、动态物理特效、炫彩特效的设计实践过程,阐述了游戏场景中三维特效的交互设计方法。根据不同场景环境的需求条件,得出了三维特效设计的趣味性和沉浸感,利用视觉影像交互体验的方式,在游戏创作和推广中具有重要的作用和意义。

多模态虚拟人交互的技术进展和应用

随着人工智能技术的飞速发展,以虚拟人为载体的人机交互方式被认为是5G+AI时代的新一代交互方式。本文综述了虚拟人交互技术的发展历程,并从多模态交互的感知、认知和表达三个阶段分别介绍科大讯飞相关技术进展,包括多模态语音识别的多模感知技术、基于知识学习的对话生成技术、基于认知大模型的认知智能技术,以及包含SMART-TTS和虚拟人动作合成的多维表达技术。此外,还介绍了科大讯飞虚拟人交互平台自发布以后在媒体、教育、文旅等行业应用情况。最终,本文认为多模态虚拟人交互技术需要向情感化、拟人化、个性化不断发展,持续带来更好的交互体验。

基于虚拟物理交互技术下的卡车HMI交互系统研究

本文针对当前卡车人机交互界面(HMI)系统存在的用户体验和驾驶安全等痛点,提出了一种基于虚拟物理交互技术(VPIT)的创新解决方案。对现有卡车HMI系统的不足进行了分析后。设计了一种融合VPIT技术的全新卡车HMI交互系统,涵盖系统整体架构、关键模块及算法优化等技术细节。通过构建仿真平台测试,与传统系统相比,该VPIT卡车HMI系统在操作效率、反应速度和驾驶安全性等方面有显著提升。

非交互式虚拟现实用于康复动作的教学效果

目的传统康复课堂教学多以图文来讲解康复动作,难以直观讲授动作中的动态细节。我们提出利用非交互式虚拟现实(Non-Interactive Virtual Reality,NIVR)技术用于康复示教,并在分组对照实验中验证其教学效果。方法专业教师选取3项学生易误解的上肢康复运动,包括墙角后压、上臂外旋、上肢前推,并用Blender软件制作非交互式虚拟现实动画。然后招募24名康复治疗学四年级本科生随机分为两组,研究组(n=12)观看NIVR动画,对照组(n=12)阅读传统图片文字。学习后,采用标准化试题考察学生对关节角度、发力方式、相关肌肉的掌握情况。结果两组的平均成绩无统计显著差异,但在考察前推运动的相关肌肉时,研究组成绩高于对照组并具有统计显著性。结论与传统图文资料相比,康复课堂教学引入NIVR或可令学生更易领会运动所涉及的肌肉,问卷也显示学生更欢迎非交互式虚拟现实用于康复动作教学。

飞机起落架系统交互式虚拟仿真实验开发与应用研究

虚拟现实技术的应用能够使复杂民用飞机系统的工作原理实现三维深度可视化,能够有效解决飞机系统实物实验开展难度较大的问题。针对民用飞机系统类课程大纲中关于飞机起落架系统的工程实践学习要求,按照起落架元件、起落架系统以及起落架落震专题三个典型视角,采用虚拟仿真方法进行教学实验开发。基于飞机系统课程群面向现代民用飞机起落架系统的教学内容,充分考虑工程实际中起落架系统的关键技术特征,对其进行精细化模型还原,实现了交互式虚拟实验界面及操作流程设计,并在虚拟仿真实验教学中获得了良好的应用效果。

玉米收获机虚拟样机的仿真作业研究

为了实现玉米收获机在虚拟环境中的工况仿真与性能测试,设计了虚拟仿真系统。首先,建立VR工况环境,采用数字函数建立地形模型和地高模型,采用外部引用、实例化和布告板技术实现地物模型;其次,建立收获机运行模型,其中发动机有效功率与转速呈线性分布,有效扭矩与转速成二次关系,建立转向控制模型和制动模型;基于ODE物理引擎建立收获机自身部件相对运动建模,进而完成收获机模型和VR工况模型的交互系统;最后,在虚拟环境中对收获机进行测试,指导改进收获机设计。

基于虚拟现实的立管横焊机器人辅助焊接工艺设计与实现

焊接工艺参数的选择对焊接质量有重要影响。针对立管J型铺设窄坡口横焊熔池下淌特性,提出基于横焊焊道厚度及热输入恒定策略的焊接工艺参数匹配算法。基于Unity3D开发平台和工艺参数匹配算法,通过C#开发了立管横焊CAPP模块,扩展了虚拟现实人机交互系统的功能模块;开展立管横焊计算机辅助焊接工艺实验,焊后焊缝成形良好,无焊接缺陷。实验结果表明:CAPP模块可有效获取匹配的焊接工艺参数,能缩短焊接工艺开发周期,降低工艺开发成本,有效提升系统的智能化水平。

2024年总台春晚沉浸式舞台交互系统应用解析

中央广播电视总台在2024春晚演播大厅部署了沉浸式舞台交互系统,通过高精度光学跟踪模组获取演员的实时位置和动作姿态,并将跟踪数据汇聚于虚拟渲染引擎,同步触发联动超高清大屏播控系统与演播室AR系统,实时渲染虚拟特效,“思想+艺术+技术”融合实践,为春晚舞蹈《锦鲤》节目带来全新视觉交互手段。

花卉植物交互可视化系统在环巢湖地区生态营造中的应用

为通过虚拟现实技术实现虚拟生态营造,为后续生态营造提供参考基础,并实现一种创新的生态景区模拟交互旅游体验形式,以花卉植物为切入点,构建交互式可视化系统。根据花卉植物本身的特点构建相应的虚拟模型,基于体感技术提出一种新的碰撞检测方法,根据虚拟手的视觉远近及色彩变化进行调节控制,并基于视觉与物理信息构建了抓取算法。使用隐马尔科夫模型识别用户的动态手势,利用改进粒子群算法对HMM模型进行参数优化。由此设计得出花卉植物交互可视化系统。提出交互系统能实现较好的交互效果,为地区生态营造提供新的思路与参考。

基于体感交互技术的多人龙舟运动虚拟交互展示系统设计

龙舟运动是一项传统的体育项目,虚拟交互展示系统可以强化参与者的互动体验,提高龙舟运动的普及度和吸引力。该文设计了一种基于体感交互技术的多人龙舟运动虚拟交互展示系统,该系统运用虚拟现实头盔、手柄等体感交互设备,采用实时三维建模技术将真实的龙舟赛道和环境还原到虚拟世界中,使多名参与者可以在线上的虚拟环境中参与龙舟赛事;此外,该系统还提供了多人在线模式,使身处不同地点的参与者可以实时竞技或协作,而训练模式可以帮助新手熟悉龙舟赛事的规则和技巧。该系统促进了传统龙舟运动和现代技术的融合,使龙舟运动爱好者可以在任何时间、地点体验真实的龙舟运动。

基于Leap Motion手势识别的三维交互系统

随着虚拟交互技术的发展,人们迈入了“体验式经济时代”,消费者越来越关注个性体验,因此,基于Leap Motion手势识别设备,设计了一种三维虚拟室内交互系统。该系统以Unity3D作为开发工具,Leap Motion作为硬件平台,结合C#语言进行脚本的编译,利用3ds Max平台对室内进行场景搭建,通过Unity3D工具将组件整合,设计了七种手势,使用Leap Motion硬件设备对场景中物体进行各种不同的操作。经试验表明,该系统实现了用户与场景中物体的交互能力,可以应用在室内装修和设计等方面,增强人们的体验感与趣味性。