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。

基于数字孪生的装配式钢节点混凝土框架结构建造技术

与传统现浇框架结构相比,装配式钢节点混凝土框架结构建造速度更快,但框架钢连接节点处存在应力突变,因此,有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程,以获得钢节点对结构性能的影响。基于BIM、有限元和传感器等技术搭建了基于数字孪生的新型装配式钢节点混凝土框架结构的智能建造框架,从物理数据收集、虚拟模型建立、模型信息交互3个方面提出基于数字孪生的建筑结构智能建造实现方法。在新型装配式钢节点混凝土框架实际工程建造阶段,采用传感器技术实现工程中关键点数据的实时监测,并将其与BIM和有限元数据进行比较,进一步调整与修正物理模型中的框架结构受力情况,最终实现装配式钢节点混凝土框架数字孪生模型的建立和应用。研究表明,该数字孪生模型能有效对新型装配式钢节点混凝土框架结构进行实时监测,实现基于传感器网络和时空参数分析的危险点预测,有效减少资源消耗,为该结构的应用提供有效数据信息。

视觉的框架及其隐喻——《虚拟之窗——从阿尔伯蒂到微软》中的跨媒介思考

“窗户”代表了文艺复兴以来人们审视世界的一种方式。本文以安妮·弗里德伯格著作《虚拟之窗》中的主要观点为对象,从其跨媒介属性入手探讨了如下问题:一,结合当今的视觉现象和理论热点,论述了“窗”所代表的视觉建构的延续性与变化;二,以一种当下视角重新审视了视觉历史上经典的技术语境和理论话语,突出了框架在其中的重要作用;三,穿插虚拟的种种表现方式和理论思考,试图澄清当代跨媒介视觉领域中的一些基本问题。

从“画框”到“虚拟视窗”——基于产品的数字化展示中空间表现问题的思考

从传统“画框”理论到新兴“虚拟视窗”的演进催生了有关数字化展示空间的思考。围绕“视窗”的生成与空间的延伸阐述通过利用视觉、听觉等多种感官输入,让“虚拟视窗”全方位地展示物品,增强用户的参与度和体验感,并从互动展示与个性空间体验、独立展示与“中性空间”体验、情境展示与多维空间体验三个方面探讨虚拟空间杂糅下的沉浸式体验方案的应用策略。

基于A-Frame的虚拟现实应用

虚拟现实技术和移动互联网技术的迅速发展改变了人们的生活方式,但也存在开发难等问题。文章介绍了能够快速简单地构建虚拟场景并创建虚拟交互的A-Frame框架,并通过一个案例的开发过程分析了利用A-Frame构建虚拟现实应用的基本步骤。

多跳虚拟MIMO系统中随机接入的MAC方案

针对多跳虚拟多输入多输出系统及其动态资源分配进行研究。基于信道模型构建多跳虚拟多输入多输出系统的传播和连接模型,并提出一种分布式MAC方案。通过一个帧ALOHA协议把时间轴分割成帧(每一帧由给定数量的时隙构成),将时隙资源独立分配给每一跳,多跳链中的每个虚拟天线阵列随机选择一个时隙,实现在每一跳上的节点独立选择无线资源;对基于帧ALOHA协议的系统性能进行详细分析,得到它们的解析表达式。仿真结果表明,所提方案有较好的系统性能,优于集中式资源分配方案。

一种基于改进Denavit-Hartenberg方法的三轴“动中通”天线运动学建模方案

为解决目前三轴"动中通"天线建模方法存在的模型精度低、可移植性差等缺点,提出一种新型改进Denavit-Hartenberg(new modified DH,NMDH)方法三轴“动中通”天线运动学建模方案。为克服天线固有机械结构导致的建模困难,同时满足改进Denavit-Hartenberg(modified DH,MDH)方法的建模要求,在MDH方法的基础上,分别设计加入虚拟坐标系和辅助坐标系,得到三轴“动中通”天线的正向运动学模型及其逆运动学解。通过数字仿真验证了NMDH建模方案的正确性。系统试验结果表明,文中提出的NMDH建模方案取得了良好的天线跟踪卫星效果,并且比工程应用中常用的系统辨识建模方法具有更强的可移植性。

不同场景下虚拟现实视频畸变校正算法

不同场景下虚拟现实重构视频受到运动目标以及载体方位不稳定等因素的影响导致视频畸变,提出基于运动补偿及特征图像配准的虚拟现实视频畸变校正算法.基于兴趣特征点检测的方法建立不同场景下虚拟现实视频图像检测模型,通过图像配准和角点稀疏性检测,实现对虚拟现实视频进行畸变成分检测、动态描述和特征匹配,将不同场景下虚拟现实视频的图像帧投影到一个公用坐标系,并从相邻帧的背景层中分离出视频的畸变成分,采用运动补偿及特征图像配准的方法实现视频畸变动态校正.仿真结果表明,采用该方法进行不同场景下虚拟现实视频畸变校正的动态配准能力较好,适合不同复杂场景下的视频图像虚拟现实重构和检测.

BFPC结合面参数神经网络预测及其对机床动态性能影响

为解决对玄武岩纤维树脂混凝土(basalt fiber polymer concrete,BFPC)机床基础件性能预测不够准确的问题,依据实验测试的20组BFPC结合面的动态性能参数,建立由结合面表面粗糙度和预紧力对结合面阻尼和刚度进行预测的神经网络模型。以BFPC数控机床龙门框架为例,运用多目标优化设计理论对BFPC固定结合面动态性参数进行优化,获得最优的结合面粗糙度和预紧力。运用虚拟材料法对考虑结合面参数的BFPC龙门框架的动态特性进行仿真分析,并将结果与不考虑结合面的BFPC龙门框架的动态特性仿真分析结果进行对比,结果表明:BFPC机床基础件结合面会在一定程度上降低机床基础件的动态性能,通过对BFPC结合面参数的优化可降低其对机床基础件动态性的影响程度。

数字孪生虚拟电厂系统框架设计及其实践展望

随着国家“双碳”及“构建以新能源为主体的新型电力系统”等目标的提出,清洁化、数字化越来越成为电力系统面临的迫切需求。虚拟电厂基于先进的控制、计量、通信等技术聚合需求侧海量多元分布式资源,可以通过多样化的调节手段为电力系统提供必要的灵活性支撑,并同时助力可再生能源消纳。而数字孪生技术利用大数据、云计算、人工智能等数字技术对分布式资源物理实体的特征、行为、过程和性能等进行虚拟建模,是实现虚拟电厂运行优化的理想途径。该文展望虚拟电厂未来技术发展方向,基于数字孪生的概念、架构和特征,提出数字孪生虚拟电厂系统,深入阐述数字孪生虚拟电厂的内涵,构建基于物理实体、数字孪生体、孪生数据、连接以及智能应用等的数字孪生虚拟电厂总体架构,分析相关关键技术,并对其未来应用实践进行总结与展望。

基于虚拟路面车架疲劳寿命研究

车架轻量化是商用车轻量化最重要的环节,如何有效评价车架的疲劳寿命是商用车车架轻量化发展的关键。根据实际道路情况建立不同级别虚拟道路模型,搭建整车虚拟样机,模拟整车以不同速度运行在不同路面,得到车架的应力变化曲线,结合材料的S-N曲线,对车架的疲劳寿命进行评估计算。

高帧频虚拟图像无损防失真压缩算法仿真

高帧频虚拟图像的特征较密集且变化速度较快,其压缩处理易导致失真问题。为优化虚拟图像的交互式质量,提出高帧频虚拟图像无损防失真压缩算法。将高帧频虚拟图像输入深度学习网络中,去除高帧频虚拟图像中存在的噪声。依据像素点在两个图像块的差值对应的绝对值和SAD最小原则,对高帧频虚拟图像实施逐点划分操作。基于此,通过细节增强超分辨率算法对去噪后的图像做增强处理。采用LZW算法编码高帧频虚拟图像中像素的数据流以及掩膜图,完成高帧频虚拟图像无损防失真压缩。仿真结果表明,所提方法的图像保真度高,在保证图像质量的前提下,所提方法下的图像压缩比可保持在9以上。

电压单相跌落下VSG输出平衡电流控制策略

电网发生单相电压跌落会造成双馈风机变换器输出电流不平衡、冲击电流过大。传统虚拟同步控制策略以理想电压为基础建模,无法应对电压负序分量与正序分量耦合的情况,将直接影响电流环和脉冲宽度调制信号输出的稳定性。针对这一问题,提出了解耦双同步坐标系下基于单相Park变换的虚拟同步控制策略(DDSRF-VSG-Spark)。首先,通过解耦双同步参考坐标系实现正序分量与负序分量解耦,然后采用单相Park变换技术实现脉冲宽度调制信号和电流的稳定输出。最后,通过仿真对比验证,电网电压单相跌落期间,DDSRF-VSG-Spark能够保证系统的稳定运行。

低电压微电网虚拟坐标变换下垂控制策略

为提高低电压(Low Voltage,LV)微电网处于模式切换过程和孤网模式时负荷功率的稳定性,提出采用虚拟坐标变换下垂控制策略,以解决LV微电网采用传统下垂控制策略导致的分布式电源变流器输出有功功率和无功功率耦合性问题。利用有功功率和无功功率进行虚拟坐标变换与传统下垂控制策略相结合,在LV微电网模式切换过程和孤网模式时,采用传统下垂控制策略对变流器输出功率进行控制,然后对虚拟有功功率和虚拟无功功率进行虚拟坐标逆变换,完成对有功功率和无功功率解耦,进而可以满足负荷功率需求同时优化负荷电能质量。通过仿真,验证此控制策略的正确性和有效性。

基于秦氏模型的虚拟仪器开发系统的研究

介绍了基于秦氏模型的虚拟仪器研究的意义 ;论述了秦氏模型的原理及其三个重要的概念———功能赋予、测试融合和积木式拼搭 ;设计了以框架协议集成开发系统为核心的虚拟仪器开发系统 ;讨论了该开发系统的动态演化。

飞行器设计与试验的虚拟样机技术

虚拟样机是建立在 CAD/ CAM、系统仿真和虚拟现实基础上的一种新概念技术 ,它将成为未来飞行器设计、运行和实验的重要技术手段。本文探讨了飞行器虚拟样机设计与仿真环境系统框架 ,对虚拟样机设计环境的系统结构、建模和虚拟实验进行了详细介绍 ,包括研究意义、发展背景、概念定义、设计要求、系统构成和研究开发任务等内容 。

基于虚拟仿真的过山车轮架疲劳寿命分析

针对过山车轮架结构疲劳问题的特点和传统疲劳分析方法的不足,研究了基于虚拟仿真的结构疲劳寿命分析方法;采用多种虚拟仿真手段,对过山车进行了多体动力学分析,对轮架结构进行了有限元分析及动态响应分析,对比了多轴疲劳理论的各种损伤模型的特点和适用范围,分别依据最大剪应变准则和Brown-Miller组合应变准则对轮架结构进行了寿命分析,给出了疲劳寿命,并找出了轮架结构的薄弱部位。基于虚拟仿真的过山车轮架疲劳寿命分析方法,为过山车的设计制造、日常维护、安全监察提供了科学依据,同时为结构的多轴疲劳分析提供了新思路。

基于架构负载感知的虚拟机聚簇部署算法

针对云计算中虚拟机部署问题,提出了一种基于架构负载感知的虚拟机聚簇部署算法。首先计算云数据中心各层架构的负载,并在架构内对主机进行聚簇。虚拟机进行部署时,先按照相应的规则进行虚拟机间的聚簇,并优先选择负载较低的架构进行部署,架构选择后,进行虚拟机簇与主机簇的匹配以选择最优的主机簇进行部署。最后通过CloudSim进行仿真验证,将其与贪婪算法及基于架构负载感知的基本部署算法进行比较,证明了算法在部署时间方面有明显的优越性,并提高了网络资源的利用率。

面向虚拟环境漫游的快速碰撞检测算法

分析了虚拟漫游中的碰撞检测失真现象,讨论了克服碰撞检测失真的方法,根据漫游碰撞检测精度要求不高的特点,提出了一种虚拟环境漫游的快速碰撞检测算法.该算法采用包围球来代替化身,先通过三次半空间剔除来建立碰撞形体集,再利用化身运动的几何连贯性将碰撞形体集分割成碰撞形体子集,最后通过实施对球与多边形的碰撞检测来计算碰撞点和可移动距离.实验表明,该算法能在基本不降低帧率的情况下对虚拟环境进行漫游,对一个由1 796个形体组成的虚拟环境,碰撞检测开关处于开和关两种状态时的帧率分别为13.268帧/s和13.340帧/s.

武器系统虚拟样机设计环境

根据当前武器系统设计的需要 ,对武器系统虚拟样机设计环境进行了讨论。首先介绍了虚拟样机 ( VP)研究的背景及其在武器系统设计中的意义。然后重点探讨了虚拟样机以及虚拟样机设计环境的概念 ,并对武器系统虚拟样机设计环境的系统结构以虚拟样机建模和虚拟实验进行了详细介绍 ,提出了旨在面向大型复杂武器系统的虚拟样机及设计环境的研究与开发思路。