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.

元宇宙图书馆3D/VR资源建设与服务——以美国图书馆3D/VR资源服务项目为例

3D/VR资源构建的沉浸式虚拟服务体验是元宇宙的基本特征,随着元宇宙从理念走向现实,图书馆在融入元宇宙过程中对3D/VR资源的需求也将越来越迫切。文章采用网络调查法、文献调查法、案例分析法等,选取美国图书馆4个3D/VR资源建设与服务案例,分析3D/VR资源建设中数字资源生成和存储、元数据模型建立、基于Web的可视化传播以及知识产权与隐私保护,探讨其经验和问题。在此基础上,建议图书馆加快建立包容、规范的元数据模型,加强与博物馆、档案馆等文化记忆机构的合作,在尊重版权的前提下鼓励对资源再利用,以实现知识的再创造。

一种基于Unity 3D的VR历史展馆设计

为了让用户实现“足不出户学习中国历史”的愿望,论文主要使用Unity 3D、3Ds Max、CorelDRAW、Visual Studio、Quixel Bridge等软件,设计制作了一种基于Unity 3D的VR历史展馆,并在虚拟现实实训室进行了实验测试。实验测试结果表明,设计制作的VR历史展馆交互性能强、场景较美观、体验效果佳,能够增强用户学习中国历史的兴趣,具有一定的应用价值。

基于3D-ResNet双流网络的VR病评估模型

为了准确地评估VR视频引起不适的程度,提出基于3D双流卷积神经网络的VR病评估模型.模仿人类视觉系统的2条通路,建立外观流和运动流2个子网络;将2D-ResNet50模型改为3D模型,增加一个深度通道,用以学习视频中的时序信息.加入3D-CBAM注意力模块提高了各帧通道之间的空间关联,增强关键信息,去除冗余信息.采用后端融合的方法,实现2个子网络结果的融合.在公开视频数据集上进行实验验证,结果表明,通过3D-CBAM注意力模块引入注意力机制,使得外观流和运动流网络的VR病评估精度分别提升了1.7%和3.6%,与现有文献相比,融合的双流网络模型的精度得到了较大的提升,精度达到93.7%.

基于Three.js的虚拟模型3D交互展示研究及实现

WebGL的开源框架Three.js是轻量级的3D库,该技术的易用性降低三维空间技术的学习成本,并且极大程度上提高3D显示性能,故被广泛使用。经研究,可以应用Three.js技术实现虚拟数字模型的网页3D展示效果,以交互热点为索引将虚拟模型嵌入至Pano2VR制作的实景漫游系统,实现在网页实景VR里进行虚拟模型3D交互展示,多维度丰富虚拟模型的视觉展示效果。

基于VR虚拟技术的数据中心3D可视化展示系统设计

为更清晰地展示数据中心资源并达到立体展示效果,引入VR虚拟技术,研发了数据中心3D可视化展示系统。系统根据用户需要,确定数据中心3D可视化展示系统的框架结构;选择高性能的VR设备、VR引擎、I/O设备等作为系统硬件;结合VR虚拟技术,构建数据中心3D场景模型;设计人机交互界面,完成对数据中心的3D可视化展示。通过对比分析,新系统具备更高的分辨率,展示更清晰,能够为用户带来更优质的沉浸式体验,有助于提高数据管理的高效性与便捷性,实际应用前景较为广泛。

基于3D打印和VR技术的水轮发电机组教具设计

为了提升水轮发电机组运行的安全性、稳定性,定期的检修工作十分必要。对检修工艺的熟练掌握是确保作业安全和检修质量的重要因素,通过专项技能培训是实现这一目标的重要手段。运用三维建模软件对立轴半伞式水轮发电机组进行建模开发,完成一套高精度的机组数字模型,利用3D打印技术按照1∶25的比例还原机组原本的机理结构。部署水轮发电机组虚拟现实(Virtual Reality,VR)培训场景,将虚拟与现实结合,提升了工作人员对机组结构原理和检修工艺的理解。

VR场景眼动交互下博物馆产品设计三维展示系统

在VR场景中,为提高博物馆产品设计三维展示的交互性,本文设计基于VR场景眼动交互的博物馆产品设计三维展示系统。系统支撑软件层分别采集用户眼动信息、产品的点云数据与空间位置数据,通过Unity 3D开发引擎的场景漫游程序,构建虚拟博物馆VR场景,在此场景中应用层使用基于三维建模的VR场景博物馆产品设计方法,设计博物馆产品的三维模型。在设计过程中,由产品设计任务选择状态机引入基于眼动交互的产品设计指令切换方法,根据用户眼动信息,自动切换产品设计指令,完成VR场景眼动交互下博物馆产品设计三维展示。实验结果显示:此系统可结合设计人员眼动信息,准确切换博物馆产品设计指令,调节产品设计角度,可在VR场景中完成博物馆产品的交互设计。

3D打印结合VR技术在经皮椎弓根穿刺教学中的应用效果

目的探讨3D打印结合虚拟现实(VR)技术在经皮椎弓根穿刺教学中的应用效果。方法选取2020年5~10月蚌埠医学院第二附属医院骨科收治的老年骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折并接受经皮穿刺椎体成形手术治疗的患者10例,对其影像通过Mimics17.0软件行三维重建,打印骨折椎体3D模型并构建虚拟模型。同期选取蚌埠医学院第二附属医院骨科实习的临床医学专业5年制本科学生60名,采用随机数字表法,分为对照组与试验组,每组30名。对照组采用查体结合影像学资料及幻灯片传统教学模式,讲解骨折特点、经皮椎弓根穿刺入针点、穿刺路径等教学内容。试验组在对照组教学内容的基础上,采用3D打印模型结合“经皮椎弓根穿刺VR教学模拟系统”辅助教学。课后通过主观问卷及客观考核判断教学效果。结果试验组理解能力、课程参与度、学习效率和自学能力主观评估得分分别为(8.50±0.91)、(8.51±0.72)、(8.20±1.02)和(8.02±0.91)分,均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。试验组专业理论知识和临床实践技能操作客观考核得分分别为(95.23±1.62)和(96.58±0.85)分,均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。试验组对教学模式的满意度为100%,高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印结合VR技术可以提高学生的理解能力、课程参与度、学习效率和自学能力,强化理论知识,提升临床实践技能,具有更好的教学满意度。

3D-VR色彩视觉舒适度评价

随着虚拟现实(virtual reality,VR)技术的发展,3D-VR视频已成为技术与商业热点.3D-VR多机拍摄会导致部分画面出现色彩差异,影响观众的观影体验.定量分析视频中左右视差图亮度、饱和度、色相差异对观众舒适度的影响.通过主观评价实验,基于HSL(色相(hue)、饱和度(saturation)、亮度(lightness))颜色空间建立了3D-VR视频纹理差异与舒适度关系模型.根据舒适度评价模型设计了舒适度预警平台,为3D-VR影视内容创作和制作提供服务.

基于VRML和3DS MAX的虚拟现实系统构建

建立虚拟环境是开发虚拟现实系统的核心,运行速度和细节是描述虚拟环境性能的两个主要方面,这两个方面相互制约.本文通过实例,介绍利用VRML和3DS MAX生成虚拟环境的过程和关键技术.着重介绍三维建模和提高虚拟环境速度的方法和过程.

基于Unity 3D的室内VR仿真设计

文章介绍了基于Unity 3D平台开发的3D房产装饰仿真系统,对新房装修构建了3D模拟仿真场景,将房屋设计与虚拟现实技术结合起来,避免了传统装修公司房屋设计图纸反复修改、不能团队同时开发设计的限制,从而实现房屋装修设计的高效出图设计。

基于VR技术的多视觉动画角色3D模型设计与实现

为实现多视觉动画角色3D模型的优化设计,提出基于VR技术的多视觉动画角色3D模型设计方法。采用边界体模型设计技术进行多视觉动画角色3D模型的三维造型重构,采用多维空间纹理渲染和场景数据库导入的方法进行多视觉动画角色3D模型的多维空间视觉数据写入,建立多视觉动画角色3D模型的边缘轮廓特征检测模型,结合体模型设计方法进行多视觉动画角色3D模型设计过程中纹理特征分布分割设计,采用Vega Prime进行多视觉动画角色3D模型的实体模型设计,在虚拟现实的VR环境下进行多视觉动画角色3D模型设计。仿真结果表明,采用该方法进行多视觉动画角色3D模型设计的输出质量较高,可靠性较好,提高了动画角色的视觉展示能力。

基于3D打印、VR虚拟现实技术应用的《园林计算机辅助设计》教改探讨

随着教学改革的不断深入以及计算机技术的日新月异,园林设计对于计算机辅助教学的依赖程度越来越高,对信息技术处理的速度及建立各种模型的要求日趋精细化,因此3D打印技术及VR虚拟现实技术势必将成为园林设计中的必备技术。本研究基于3D打印、VR虚拟现实技术在园林专业中的时代性和重要性,以当今两种热门技术在《园林计算机辅助设计》课程教学中的应用为切入点,探讨两种技术在课程教学的应用前景及课程改革的具体措施,以期提高教学效果。

VR与3D打印在通用技术课程中的应用--以“模型或原型的制作”为例

高中通用技术学科强调学生通过解决现实生活中的问题来形成物化能力。“模型或原型的制作”一节课是培养学生通用技术核心素养中“物化能力”的重要章节。本文介绍了学生借助VR与3D打印技术,通过自主探究和实践完成国产航空发动机模型的设计与制造的全过程,对全面提升学生核心素养进行了新的探索。

基于3D动画模拟技术的VR慕课创新与研究

慕课是将学习管理系统与网络资源综合起来的课程开发模式,这种模式随着VR虚拟现实的出现也开始影响着自身教学方式的转变。VR虚拟现实的原理是以3D动画模拟技术为载体制作出三维立体的虚拟空间,同时塑造三维虚拟角色穿插在空间里,这种技术的交互性、真实性和无限可操作性会使身临其境的效果更加逼真,体验者在不受时间和空间限制下产生"沉浸感"的感官触觉与情感共振,这种体验是目前的慕课模式所达不到的。在全球疫情的背景下,VR慕课可以为我们带来更加直观与生动的虚拟课堂和学习感知,从平面化的网络沟通转变成多维度的感官交互,让这种VR慕课教学模式成为未来新的探索目标与发展方向。

3D建模技术在VR和元宇宙开发中的应用

随着社会的发展,3D建模技术已成为虚拟现实(VirtualReality,VR)、元宇宙等多项创新科技热点的主要开发技术之一。文章通过研究VR和元宇宙的发展历程,梳理3D建模技术与VR和元宇宙三者之间的关系,分析目前主流的3D建模技术,并根据技术分类研究当前VR和元宇宙开发中3D建模技术的应用。基于以上研究,探索技术创新、促进技术发展和扩大技术应用,寻求3D建模技术的未来发展方向。

基于VR技术的焊接机器人虚拟仿真系统

主要研究基于VR技术的焊接机器人虚拟仿真系统,该仿真系统将VR技术和焊接机器人仿真有机结合,通过SolidWorks三维建模、Unity 3D人机交互界面设计、仿真系统与焊接虚拟仿真实训平台同步、焊缝成形与质量检测等过程,能够实现焊接机器人的VR虚拟仿真。该系统采用VR虚拟仿真方式,使用者可以第一人称视角360度全方位进行观察,提高了操作的真实感。使用VR虚拟现实技术,可以安全、高效开展焊接机器人培训和工程应用,实训过程中可实时生产焊缝的高精度焊接质量报表,通过报表进一步改善焊缝的质量,真正提高焊接机器人的操控水平。

基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模

以船舶航行提供可视化数字化视景为目的,提出基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模方法。通过采集地形数据、电子海图、三维实拍等资料,建立船舶视景模型文件、标物视景模型文件。使用3D MAX三维建模软件构建水面与陆域物标的三维模型,通过VR技术中Creator软件建立地形地貌模型。使用3D MAX三维建模软件建立船舶三维模型,并对模型进行网格重建、纹理映射以及组合渲染,从而得到完整的船舶航行视景数字化三维模型。实验表明,该方法可有效建立船舶、地标物三维模型,具有较好的船舶网格模型重构能力,可有效呈现船舶右回旋时航行视景数字化信息,应用效果较为显著。

基于VRML和Java3D的虚拟漫游系统研究

采用3DSMAX对别墅场景进行建模,提出将VRML与Java3D相结合为该场景添加交互功能的方案;阐述了建模方法、用Java3D控制场景的方法和具体步骤,以及用LOD技术提高场景漫游速度的方法;将Java Swing和Java3D结合构建用户平台,在该平台上实现了别墅场景的虚拟漫游。