三维仿真十篇

发布时间:2024-04-24 23:56:43

三维仿真篇1

【关键字】UG;五轴数控加工;加工仿真

现阶段,使用的五轴数控仿真系统通常只有二维动画仿真,且整个仿真系统的几何功能有所限制,加工零件和机床模型必须借助其他CaD软件才能建模,整个模型的仿真精度不高。基于UG软件创建五轴数控机床仿真模型,能够准确读出数控代码,并为机床的各个部件实施三维仿真,同时对零件加工环节机床各部件之间的干涉进行检查,为合理修改刀具轨迹提供可靠依据,避免因文件格式转化导致仿真精度降低的情况。

创建三维仿真系统的步骤

(一)仿真系统工作流程

三维仿真环境是基于计算机虚拟系统中,以不消耗能源和资源真实加工系统的映射,虚拟环境的操作应于实际加工系统所具备的功能相互一致。五坐标数控机床建立的仿真系统具体流程如图1.五坐标联动机床进行加工的零件极为管饭干,可以综合考虑工件、道具等物品的外形、参数的变化,通过装配的形式把制作的CaD模型加入仿真系统内,从而提升仿真系统的灵活性。用户依照实际加工操作基于UG环境下创建刀具、工件等模型,进一步方便对这些模型的尺寸进行修改,在仿真系统的操作直视下,用户只要挑选最佳的部件和位置,

就能把工件、夹具等模型装配至仿真系统的模板文件内。

Y

n

n

Y

n

图1仿真系统程序具体流程图

初始化仿真环境

建立合理的仿真模型之后,应对UG环境展开初始化操作,随之进入运动分析模块。为了方便在仿真系统内合理控制机床的各个运动部件,在开展仿真操作前要对机床模型中的几何体实施遍历,随后获得相关几何体的指针。

解释nC代码语义

基于nC代码对整个机床加工环节进行仿真操作,必须准确解释机床nC代表的意义,把代码指令进行转化,从而得到机床不同轴的联动运动。机床nC代码是由大量繁乱的机床运动指令组成,每次读取的代码都必须进行语义解释,从而把nC代码内有用的控制命令和数据转换为机床各个轴的位移。

基于三维造型仿真加工过程

使用三维实体造型的办法,能在仿真环境内更改不同的视角并无需重新进行计算,准确表示刀具与工件之间的几何关系和位置。把nC代码予以转化成各个轴的位移,并对其运动情况实施仿真操作。在三维造型中把动画一帧帧的展示出来,并保存到UG后台数据库内。经过存储的仿真动画能够反复回放,可以根据各行的nC代码依次显示,实际显示时可以进行放大、缩小及变换视角等操作。基于三维造型对整个加工环节进行仿真操作,能够准确展现出空间内实体之间的位置关系,三维效果非常好。

干涉检查仿真过程

对仿真过程进行干涉和检查操作,主要是对加工操作中刀具、夹具、刀柄与工件之间进行干涉。因整个仿真过程采用三维实体造型的模式,因此干涉检查就是对机床模型运动时是否相交进行判断。采用模型的几何体指针,对加工环节内可能出现的干涉部件其位置关系展开检查计算。如果运动部件遭到干涉,创建干涉产生的实体,并通过UG系统获取干涉部位的深度、体积等相关信息,并输出形成干涉效果的nC代码,为合理修改刀具轨迹提供可靠依据。

五坐标机床仿真系统实现

文中以五坐标联动机床为研究对象,为该机床建立仿真模型,同时为三元叶轮的铣削加工环节实施仿真操作。整体式三元叶轮形状非常复杂,具有大量的约束条件,因此加工难度较大,这是五轴数控加工操作中独具代表性的零件。根据数控机床具体的传动尺寸,基于UG环境创建仿真模型,对机床各个轴的运动方向及副作性质进行设定,同时把建立的模型存储为模板文件。五坐标联动机床的运动轴是由2个转动轴,和三个移动轴组合而成。根据实际机床部件的具体尺寸,使用UG/modeling模块为机床部件创建各自的实体模型,随后使用UG/assemblies模块把不同部件进行装配操作,从而形成完整的实体模型。在UG/motion运动分析模块挑选工作台等机床部件定义成连杆,移动副由机床的X、Y、Z轴定义,B、C轴表示转动副,根据设定的机床传动轴运动方向进行操作,同时设定运动副其驱动方式是articulation。对仿真完成的机床模型进行保存,就能加载各类工件、刀具及夹具,如此采用同个机床对各类工件进行加工时,不需要反复创建仿真模型。通过UF_Ui_FiLename函数弹出的对话框,挑选应该装配的部件,同时输入待装部件的位置,采用UF_aSSem_assembly函数对部件进行装配,并把部件实体指针设置为运动副。若装配部件有必须隐藏的地方,可通过UG中Blank命令对其进行隐藏操作。

【结束语】:总之,基于UG建立的数控加工仿真模型,可以对整个加工过程机床干涉情况进行检查,为合理修改刀位提供有效依据,提升整个数据加工的工作效率,具有优良的实用性。

【参考文献】

[1]范蓉.整体叶轮曲面造型及数控加工仿真研究[J].中国机械,2013,(6):102-103.

[2]章芳芳.基于Vericut的车削中心仿真系统研究[J].科技视界,2013,(28):180-180.

[3]丁刚强.整体叶轮五轴数控加工技术的研究[J].制造技术与机床,2013,(4):100-103.

三维仿真篇2

关键词:法医学;三维虚拟技术;实验教学

虚拟仿真技术,又称虚拟现实技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,通过计算机、仿真、人工智能等多种技术,给使用者创造一个三维虚拟世界,并可通过头盔显示器、数据手套等辅助传感设备,让使用者沉浸于一个观测与该虚拟世界交互的三维界面,可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化,达到身临其境的效果。三维虚拟仿真技术在教育、工业、医学等多个领域都得到了广泛的运用,教育部《关于开展部级虚拟现实实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013〕94号)提出:虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。近年来,全国各个高校根据本学科及本专业特色,建设了贴合专业的虚拟仿真实验中心,法医学是公安院校刑事技术专业的主干课,是一门对专业与实践要求都很高的学科,学生的动手操作能力与专业知识在培养目标中都非常重要,公安院校重点培养专业的应用型人才,为此,我们利用虚拟仿真技术,建立了法医三维虚拟仿真实验教学平台,本文将从三维虚拟仿真技术在法医学教学中的必要性、建设内容与应用、建设前景等几个方面进行阐述。

1虚拟仿真技术在法医实验教学中应用的必要性

目前,公安院校传统的教学模式与实训方法在培养学生的动手能力,尤其是现场勘验能力方面有着明显缺陷,既往的教学方法主要通过教师课堂讲授知识,检验学生学习效果也是以试卷考试方式为主,侧重学生专业理论知识的掌握情况,虽然也开设一定的实验操作课,但因实验场地、设备等条件的限制,实验内容简单、过时,无法与公安实战紧密结合,且一般情况下,实验教学要求在规定场所规定时间内完成,制约了实验教学的深度与广度;法医学专业课的学习场地局限于校园,而如命案、杀人、交通事故、灾难事件等真实犯罪现场的实验实训场景难以模拟,学生在实训中不能体验真实现场的现场勘验和尸体检验过程,实训教学缺乏生动性;再加上任课教师自身常年从事单纯的教学工作,并非实战部门的法医,缺乏实战经验,实训教学效果不太理想;在实习阶段,因为公安实践中案件的突发性以及现场勘查的及时性等特殊要求,学生所能获得的实践锻炼机会也十分有限。因此,学生毕业走上工作岗位后面对真实案件时,难以迅速担任现场勘查等专业任务,一般需要经过较长时间的学习、摸索才能胜任。三维虚拟仿真实验突破传统实验教学模式的限制,将传统的学习变成直观展示、动态可变的虚拟仿真的沉浸式体验学习,使学生可以沉浸于虚拟的案件现场,模拟勘查员或者法医进行现场勘查与尸体检验,提高学生学习的积极性和主动性,也给教师的教学提供了方便,大大提高了教学质量。同时,搭载智慧教学系统的三维虚拟仿真实训平台也可打破时间与空间的限制,最大限度地利用碎片化时间反复进行模拟操作,从而达到熟练掌握操作步骤的目的,虚拟仿真实验教学建设顺应了教育信息化的发展趋势和现实需要,更符合公安院校学生学习法医学的需求。

2法医三维虚拟仿真实验教学系统的建设内容

2.1虚拟仿真实验教学管理平台的建设

在学院智慧校园的基础上建设三维虚拟仿真实验教学管理与共享平台,通过此平台可以进行实验教学开课、选课管理、实验教学过程化管理(课前预习、课中考勤、实验过程考核、线上实验报告、实验成绩评分)、在线学习(视频课件学习、在线练习、在线考核、在线答疑、虚拟仿真实验、课程导读)、实验教学资源开放共享、实验室仪器设备管理、开放实验管理等,同时可根据学院的需要对接云平台上第三方虚拟实验课程资源或自建课程资源,为学院虚拟实验教学环境提供应用平台。另外,此平台可以与学校已经建设完成的校级实验室开放管理平台、远程视频管理系统无缝对接,实现虚拟仿真实验教学管理与共享管理平台的智能管控,实现实验教学的“虚实结合”,“智能、智慧型”管理。如图1。

2.2三维虚拟仿真命案现场勘查系统的建设

通过虚拟仿真引擎工具为技术开发平台,结合3D建模、计算机网络、动画模拟、人机交互等手段,结合二维和三维多种方式,仿真模拟一个现代小区场景,提供一整套三维场景,包含犯罪现场场景(外景、中心现场场景)、指挥中心场景、法医解剖室、讯问室场景、痕迹实验室场景、声像实验室场景、专案组场景、物证技术室内场景等场景,虚拟仿真还原真实案件的全过程,包括接报案、立案、现场勘查、尸体检验、现场走访、案情分析、物证技术检验、侦查措施与侦查技术的应用、抓捕、讯问、结案等环节的案件侦查综合实验。通过三维仿真技术,以第一人称的形式模拟现场勘查的整个过程,包括现场巡视、拍照、获取现场视频资料、寻找案发中心现场,在现场勘查时,对现场勘查箱里的常见工具、设备、试剂进行三维建模,通过对这些工具、试剂和设备仿真模拟操作,模拟在现场勘查中的发现、固定、提取、包装并记录现场生物物证以及足迹、手印等痕迹物证,通过虚拟命案现场的仿真操作,选择不同的提取方法来实现物证的发现提取方法,从而掌握现场检材的正确勘验方法,系统根据学生的操作流程及规范,对操作错误的地方进行启发性指导,并在后台进行记录、扣分等处理方式,加强学生对易错环节的记忆。打造不同性质不同类别的案件虚拟仿真勘查操作系统,具有紧贴公安实战、案件现场高度还原、操作深度参与的特点。通过对虚拟物证的反复操作训练,让学生对各类物证的发现、固定、提取及包装能更规范、更全面,进而掌握案件现场勘查的基本技能与勘查思维。如图2。

2.3建设三维虚拟仿真尸体检验系统

通过三维虚拟仿真技术,操作者以第一人称的形式,进入现场内,完成案发现场的初步尸体检验,模拟办案的常规步骤,进入虚拟仿真的法医病理解剖实验室(如图3),并通过对解剖工具进行三维建模,模拟法医分别对尸体进行衣着检验、尸表检验及尸体解剖,模拟检验、记录衣着情况,衣服损伤情况等,尸表检验则对建模的尸体进行常规尸体外表检验、创伤检验、尸体现象等的模拟检验,尸体解剖则模拟选用不同解剖工具对人体体腔、器官进行解剖检验,模拟检验还需记录各种阳性发现和阴性结果,并尽可能全面提取组织、体液、毛发、指甲等生物检材以备检。通过虚拟操作尸体解剖检验了解人体的基本结构以及损伤特征,三维虚拟仿真的尸体检验系统能将抽象的人体结构与损伤逼真地呈现出来,通过虚拟操作,加深了无医学基础知识的公安院校学生对法医学知识的理解,提高学生规范保护、处理尸体以及物证的能力。图3三维虚拟法医病理解剖实验室上述的现场勘查系统与尸体检验系统在虚拟操作时分为教学模式和考核模式。在教学模式下,让学生重复实验操作练习,并提供实验操作流程的详细指导,学生能够根据操作提示一步一步进行练习,如果学生操作错误,系统会根据学生的操作流程及规范,对操作错误的地方进行启发性指导,并在后台进行记录、扣分等处理。考核模式下则不提供指导,系统统计学生错误点自行扣分,老师可导出成绩到指定的虚拟实验管理平台,在操作实验的过程中,对带有摄像头的电脑,可间断性的采集正在做实验的同学头像并进行存档,用以监控学生的整个实验过程。虚拟勘验结束之后学生可进入现场调查访问、实验室物证检验、办案人员案情分析等场景,物证检验环节则将学生在现场勘查、尸体检验过程中提取的物证进行检验分析,包含手印分析、足迹检验、生物物证的Dna检验等,学生需根据检验结果、调查访问情况等对案情进行综合分析与研判,对案件性质、死者死亡原因、致伤物等作出判断。最后,系统根据学生的操作和答题情况给出得分和成绩分析,实现整个虚拟实验过程性评价。

3虚拟仿真技术在法医学实验教学中的应用前景与不足

三维仿真篇3

关键字:城市;三维仿真;建模

中图分类号:o343文献标识码:a

1引言

全球化、信息化是未来城市经济发展的总趋势,实现城市信息化是一个城市融入全球化浪潮的必要条件。城市信息化最显著的特征就是“数字城市”的建立。数字城市是综合运用GiS、遥感、遥测、网络、多媒体和虚拟仿真等高技术手段,对城市的基础设施、功能机制等进行采集、动态监测管理和辅助决策支持的技术服务系统。数字城市具有使城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等系统数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策和实现可视化等强大功能。数码城市作为数字城市的三维可视化表现,为人们在处理城市复杂系统问题时,能帮助人们更好地建立全局观念。

本文以中小城市的三维仿真建设为例,在对现有三维城市模型的建模方法的了解基础上,对城市三维仿真建模的基本技术路线和方法进行探讨和研究。

2城市三维仿真建模现状研究

与传统二维数字地图类似,作为空间数据基础设施的重要内容之一的三维城市模型是覆盖整个城市范围的。目前,三维城市建模过程的数据获取仍是一项投资巨大、技术要求复杂的工程,其技术水平成为三维城市建模的制约因素,也是提高三维城市建模的自动化水平的瓶颈。目前三维城市模型的建模方法主要可以划分为以下几类:

2.2基于CaD的三维城市建模方法

三维CaD模型是三维城市模型的重要数据源之一,这一方法是使用autoCaD、3Dmax等建模软件来建立三维城市模型。三维CaD模型由一个或多个多边形模型构成,能够详细地表达建筑物的几何特征。其信息表达是通过对图形进行实体拉伸和计算各种设计参数来实现的。在图形处理和三维建模方面,CaD系统则具有独特的技术优势。这一方法的优点在于可逼真地表示规划设计成果的精细结构和材质特征,并达到较高水平的细节程度;其缺点在于建模时间周期长,成本高,需要大量的手工操作和复杂的人机交互过程。

3城市三维仿真场景的构建

城市三维场景包括许多组成要素,例如建筑物,地形,水系,道路,植被,公共设施等等。但是在其中最重要的包括两类:地形和建筑物。地形是三维场景中最基础的要素,控制地面的基本走势和起伏。而高低大小不一的建筑物则是城市的标志,两者均是三维场景中最重要的组成部分。这两部分也是三维场景构建中工作量最大,成本最高的部分。

3.1城市三维地形的建立

所谓的三维地形建模,就是指在需要工作的范围内,按照一定的建模算法,采集该区域内适当比例尺的真实地形地貌数据,来描述该范围内区域的地形起伏。采取利用Dem数据对地形进行三维建模。利用Dem对地形进行建模的方法有多种,常用的有规则格网(Grid)、不规则三角网(tin)和混合网(Grid-tin)。

Grid模型是用一组大小相同格网描述地形表面,通常用于地形较为平坦的地区。规则格网是一种栅格数据结构,它把数字地面模型覆盖区划分成为矩形格网,每个网格的大小和形状都相同,用相应矩阵元素的行列号来实现网格的二维地理空间定位,第三维为高程信息。矩形格网数据结构、拓扑关系简单,便于存取和处理,算法容易实现,但数据冗余过大,尤其是在地势起伏不大的地区更加明显。tin模型由分散的地形点按照一定的规则构成的一系列不相交的三角形组成。它描述地面的真实性由地形点的密度决定,划分的三角形数量越多,越能反映真实的地貌。不规则三角网数字地面模型根据地形的起伏决定数据量的大小,因而能有效地表达地形的结构特征。在同等精度下不规则三角网地面模型比正方形格网存储效率更高,但其算法实现比较复杂。

在Dem模型上叠加各种诸如道路,水系等矢量信息,可以更逼真地反映实际的地表情况。构造基于Dem的三维建筑物模型,可以产生城市的虚拟现实景观。为获得真实感的城市地面场景显示,表现出城市地面的各种要素特征,可将遥感影像作为纹理数据叠加显示在地表模型上。其原理即获得与地形数据相应的遥感影像数据,依据这两种数据建立纹理空间和景物空间之间的映射关系,将影像数据按规定的要求“贴”在三维地形表面上,使所生成的三维地形图既立体又真实。纹理空间和景物空间之间的映射实际上是实现遥感影像数据与相应地形数据在平面位置上的配准,其映射关系一般采用下面的仿射变换:

式中(X、Y)是任意一点在遥感影像数据中的坐标,(xt、yt)是其对应地形数据点的平面位置,(aibi,i=0、1、2、3)为八个变换参数。建立这样一个映射至少需要个己知其纹理坐标和地形坐标的控制点。

三维地形建立主要采用terraBuilder,terraBuilder是Skyline系列产品的一个组件,可以用于创建地理配准,具有照片实景效果的三维地形模型。主要步骤包括:

(1)将各类航片或者卫星影像以及Dem一文件加载到terraBuilder中。可添加的文件类型包括:*.img,*.ecw,*.tif,*.bmp,*.sid,*.mpu,*.mpt等。

(2)利用terraBullder生成mpt格式的文件,运行SouresConvert,或者添加完所有数据后再使用(BuildConvertsall)也可。

3.2三维数据生产与建设

3.2.1三维场景制作流程

三维场景的制作流程一般经历以下几个阶段:二维数据准备、地形数据导入或创建、矢量数据导入、矢量数据编辑、三维模型导入、场景要素编辑、动画和输出编辑等几个步骤。

3.2.2三维数据建库流程

三维数据的建库与一般二维数据的建库具有很大的区别,一般经过数据转换、数据生产和数据上载等几个主要的过程。

4三维建模效果展示

城市三维建模效果图如图4-1,4-2所示。

图4-1效果图1

图2效果图2

5结束语

随着数字城市建设工作的发展,虚拟现实技术,空间可视化技术和GiS技术都得到了迅速的发展。城市三维仿真模型的建立,若结合其开发出城市三维景观平台,可以实现虚拟现实与3DGiS的有机结合,可以为各行各业的三维一个用提供有力的支持,能够全方位的,直观的为人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息。通过对平台的数字化管理,为城市规划、建设与运营管理、安全管理、决策支持等提供直观的三维信息化服务。同时可以大大提高城市空间信息共享和利用水平。本文着重研究了浙江省中小城市三维仿真模型的建模方法,以望在今后同类项目中能起到参考作用。

参考文献

[1]朱庆,林晖.数码城市地理信息系统―虚拟城市环境中的三维城市模型初探.武汉:武汉大学出版社,2004.

[2]朱庆,李德仁,龚健雅等.数码城市GiS设计与实现.武汉大学学报信息科学版,2006.

三维仿真篇4

关键词:安全防范;入侵报警;三维仿真;openGL;虚拟现实

中图分类号:tp311.52文献标识码:a文章编号:1007-9599(2012)09-0000-02

一、引言

目前,安全防范系统已广泛应用于社会生产、公共安全等领域,对于损失控制和犯罪预防起到了重要的作用,也取得了不少成效。然而,在对安全防范系统的设计、安装及运行等阶段投入了大量财力、物力和人力的同时,我们应该看到其所得的成效并非与这些大量的投入相匹配。很多安全防范系统的设计目的不明确,各个子系统不能达到很好的配合,多数安防设备(如:前端摄像机、入侵探测器等)都未达到最优配置。更多的情况是很多设备的安装位置不正确,甚至存在违规违法的情况。这使得安全防范系统在实际运行中,不能达到应有的防范效果(对违法行为的震慑和遏制),对所防范场景的控制、对重要或可疑事件的监视不理想,所采集的音视频信息不能被法律认可。因而使得大量安全防范系统形同虚设,造成大量资金的浪费。对安全防范系统建立科学的、直观的效能评估体系,建立规范的安全防范系统设计、安装和运行标准,势在必行。

我们以公安部重点实验室为依托,基于已有的研究成果和技术积累,以安全防范系统的设计和评估为突破点,使安全防范的设计与评估更科学、更有效,研究成果可以作为实用工具,为安防工程的设计人员提供设计工具,为方案的评估人员提供客观的评估手段。

三维仿真篇5

关键词:三维形体模拟仿真试衣系统远程服装试穿摄像采集人体三维模型

中图分类号:tp18文献标识码:a文章编号:1007-0745(2013)06-0152-01

网上试衣间最先在美国、日本等国家出现,2007年年底才开始在中国出现并逐渐流行起来。到2009年1月为止,网上试衣服务大多只是针对二三十岁的年轻女性,尚未顾及男性和其他年龄阶段的消费群体,针对于这种现象,我们研发了人体三维形体模拟仿真试衣系统。用户只需轻轻一点鼠标,就能看到千变万化的服装搭配效果,能有效解决虚拟试衣无法解决的图片失真度,同时操作也更为简单灵活,浏览者可以让真人模特走进几步或者转身,更加人性、更加真实化,达到像真正穿在自己身上的效果。

人体三维形体模拟仿真试衣系统主要有以下特点:首先是其智能程度高,顾客只要输入自己的身高,体重,三围等参数就可以通过计算机自动生成人体立体模型,然后通过可视化的控制中心和体感游戏技术,顾客可以给人体模型换衣,通过立体模型的模拟现实穿衣,选择适合自己的服装型号.这样使顾客较为准确地选择合身的衣服,并且感受到网购带来的便捷。然后该系统配置了摄像功能,为不了解自我身体参数的顾客提供了便利,可以通过摄像模拟形成三维立体模型,进行试衣的选择。

研究的基本内容分为三部分:

a.数据采集部分:用户主要通过直接在电脑上输入自己的身高、三围等数据。并辅以摄像头或红外传感技术拍摄人体图像,测量人的大致身高、三围、臂长、腿长,提取人体各个形态特征和衣服的尺寸信息的匹配值,同时通过拍摄与人体数据采集类似的方式通过试衣模特穿着或输入实物参数的方式进行衣物采样。

b.前台系统部分:系统自动调出已有的匹配的三维立体模型,匹配合适衣物。然后再根据用户在电脑上选择的服装,立体的呈现在模型身上,并360度旋转,方便用户比较,选择。用户也可以直接在电脑上修改自己的身高、三围等数据。

c.数据库部分:存储有人体三维立体模型数据,服装三维立体模型数据等数据.

研究重点是三维仿真系统部分,采用软件模拟仿真将人与衣相结合。

具体构思是采用matLaB、CaD、数据库等工具,编写一个模拟试衣软件。该软件可分为两个部分:

1)数据库部分:

建立一个存储有各种服饰的各项参数及试衣模特的三维形态数据的数据库。

2)前台部分:

打开软件后可以输入各项人体之数据。然后系统自动生成大致模拟的三维立体形态模型。

然后顾客根据实际进行各项微调可对模型进行旋转,拉伸等操作,当客户觉得吻合之后点击确定,则系统会自动检索后台数据库显示出合适服饰。再选择欲购服饰信息(如选择类别,品牌,款式颜色,价格之类的。)客户还可对虚拟模特用鼠标直接拖曳拉伸或通过修改参数来看到服饰的穿着效果。如图

重点:

1、采用一种相对简便且价格低廉的方式来提取出相对比较细致的三维模型。

2、建立一个操作简便、功能齐全的数据库管理系统。

难点:

1、如何用相对低廉的设备投资价格来提取出相对细致的三维模型,并将人体模型和衣物模型相结合,并显示出模拟的试衣画面。

2、把从网络中传输过来的不同类型的数据(不同的三维人体扫描仪输出的数据格式不尽相同)转换成统一的数据格式快速生成人体模型;

3、更准确地建立织物物理模型、变形模型、减少织物变形模拟中的计算时间和实时性限制、降低面料对缝边的影响;

4、通过碰撞检测技术虚拟展示服装,实现三维服装和二维衣片之间精确转换(包括在二维衣片上表现出在三维服装上做的变形和修改),得到真正实用于生产制作的二维衣片。

结束语:

人体三维形体模拟仿真试衣系统是近些年来重要应用和研究方向.本文介绍了该系统的范畴、概念、目标和应用领域,指出了现有的网上试衣间的不足之处,并基于此,提出了新型试衣系统的研究,接着,分别阐述了该系统的三个关键技术:数据采集模块,人机界面技术及数据库技术。最后,给出了该系统中的若干其他重要问题和重难点,希望本论文能对该方向和相关领域的研究和开发工作起到促进作用。

参考文献:

[1]于晓坤,王建萍.人体体型与服装号型的匹配关系及其在电子商务中的应用[J].东华大学学报:自然科学版,2003,29(1):4348.330西安工程科技学院学报第21卷

[2]王花娥.女性人体躯干部分体型特征参数探讨[J].北京纺织,2005,26(5):5961.

三维仿真篇6

关键词:五轴机床;三维建模;运动仿真

0引言

五轴加工的建模和运动仿真一般应用在较复杂的曲面加工技术上,如大型船用螺旋桨。五轴机床加工中心采用了直流电动机、高速旋转电主轴,结合了机电、通信的优势。一台机器就可以对付各类加工模式,这是未来“加工中心”全能设备的体现,将能成为真正实用意义上的加工中心。

1五轴机床的概述和优势

1.1五轴机床

五轴联动机床是在传统三个线性坐标(X,Y,Z)轴的基础上增加两个可旋转坐标轴,工件一次夹装即可以对五个面的同时加工,也可以完成复杂空间曲面的高精度加工[1]。五轴机床通常有三种结构:(1)单转台单摆头五轴联动机床;(2)双转台结构五轴联动机床;(3)双摆头五轴联动机床。

1.2五轴机床的优势

(1)适应范围广程序是可编写式的,因此当加工不同零件时,只需改变程序,不改动其他设备。(2)加工效率高数控设备加工时可采用较大的切削量,能缩短零件加工所需要的时间。(3)产品有稳定的加工精度,提高了加工质量。(4)劳动强度较低数控设备的自动化程度高,无需工人进行繁重的作业操作。

2五轴机床的三维建模

对于vericut软件,由于软件本身带有三维建模的功能,能创建方块、圆柱、旋转面轮廓等模型,但是这些只能创建一些简单的机床,对于五轴机床,由于结构形式的复杂性,采用vericut创建不能实现,需要在proe中创建机床模型,然后在导入到vericut中。在vericut中机床部件一般都是相对于机床坐标系创建的。在proe的机床模型上创建合适的坐标系,将会降低导入过程可能出现的仿真模型的错误。还应该注意在proe中创建完模型之后,保存文件的格式,应该是vericut能够识别的格式。

2.1新建一个项目文件

选择“文件”-“新项目”-“毫米”,写入你要建立的文件的名字。根据加工的仿真要求,在项目树文件中对项目树写的各项,如数控系统、坐标系统、加工刀具等进行相应的设置。

2.2定义机床运动构件

(1)定义Base部件。由于底座已经在proe中画好了,只需要导入到VeRiCUt软件就可以了。首先在菜单栏中点击显示机床组件按钮,则所有的节点就显示在项目树中了。然后在Base(0,0,0)节点,点击鼠标右键,选择“添加模型”,选择“模型文件”,然后导出已画底座模型。(2)右击Base,点击添加X线性轴-在“位置”文本中定义X轴零点。在X轴上,右击添加Y线性轴-在“位置”文本中定义Y轴零点。(3)跟X线性轴并行的位置,定义线性Z轴-在“位置”文本中定义Z轴零点。(4)定义B旋转轴。在Y轴下,右击添加B旋转轴(Spindle),在“快速速度”中定义B速度。然后添加模型。右击B旋转轴,点击主轴,定义模型,完成操作。定义C旋转轴。在Z轴节点下添加C轴,(5)定义tool轴。在Spindle轴节点下添加tool轴。(6)移动“附属”组件。在“附属”右击选择剪切,粘贴在C轴下。按照上述步骤定义完成主要机床部件。调入各轴组件之前,为使装配位置不变,在添加轴组件模型时让其向方向移动相同的距离。

2.3机床配置

在机床运动结构定义完成后,需要进行机床初始化设置。打开“配置”-“机床设定”命令,弹出机床设定对话框。

(1)加载机床文件:选择配置--机床--打开机床文件命令,选择在proe中画好的模型的存储位置,就可以把画好的机床模型导入vericut里面了。(2)控制系统的导入:配置-控制--打开控制文件,也可以在项目树中“控制”节点下打开“机床库”,在文件列表框中选择“hei530.ctl”便将此系统加载到机床文件中(3)安装圆形毛坯:在组件树中选stock(0,0,0),在添加模型中,选择圆柱。然后在“配置模型”对话框中,选择“模型”,进而输入圆柱的高、半径。(4)新建刀具:在项目树中双击“加工刀具”选项,弹出“刀具管理器”对话框,然后选取“添加”--“铣刀向导”对话框。由于一把完整的铣刀是由刀夹、引伸、切刀三部分组成,设置完刀具之后,要进行刀夹的设置,根据提示,完成一系列的刀具设置。(5)加工程序导入:在项目树中,双击”数控程序”,在“配置nC程序”添加“nC程序文件”按钮,然后根据提示选择,根据编写的加工工艺过程添加的相应加工程序。(6)G代码偏置:在项目树中双击“G代码偏置”,将偏置名由“机床零点”改为“工作偏置”,将寄存器中的值由“1”改为“54”,单击“添加”按钮,完成G代码的添加。

2.4碰撞干涉检查的设定

(1)确定已选中的“开机床仿真”复选框。在碰撞检测标签中,选中“碰撞检测”复选框。在“忽略在切刀和毛料间的碰撞”下拉列表框中选择否。在“碰撞间隙文本框”中输入2.0。(2)在机床设定对话框中,单击“表”标签,单击“添加”按钮。在“位置名”下拉列表框中选择初始机床位置。在“子系统”名下拉列表框中选择1。在“值”文本框(3)在机床设定对话框中,单击行程极限标签,选中超程错误复选框。

2.5加工仿真

利用Vericut对叶轮零件进行加工仿真。在仿真之前,通过面板设定碰撞检查和行程检查值,结合信息栏对仿真进行分析和检测[2]。

3结束语

本文对五轴机床的发展做了简单阐述,提出了五轴机床的概念,对比出了五轴机床的独特地位和优势。另外,还整理出五轴机床建模和仿真的开发思路和研发成果。该五轴机床以其方便快捷和强大的功能获得了一致好评。

参考文献:

[1]何志伟.数控加工过程建模和仿真的研究与应用[J].组合机床与自动加工技术,2004(03):5-7.

三维仿真篇7

multiGenCreator是世界上比较领先的实时三维数据库生成系统,用它可以实现对虚拟仿真的视景数据库进行生成、编辑和查看。它所支持的openflight数据格式(.flt)标准是当今世界上领先的可视化数据库标准,也是视景仿真领域的行业执行标准,它的逻辑化层次化的场景描述的数据格式文件,能使图像发生装置知道何时何地怎样以无与伦比的精度和可靠性实时绘制三维场景。

2贴图循环显示动态效果的制作

在虚拟环境中,为了表达如装甲车的履带运动、水面的动态波动、喷泉的喷出和手扶电梯的运动等模型的动态效果,常需要实现面片贴图的循环显示。在Creator中制作此类局部面片贴图的动态效果是采用一组图片循环显示的方法来实现的。具体设置如下:

首先要确定好几张循环显示的履带、水、喷泉或电梯的图片。这种图片可以在max或其他三维软件中生成动态模型,输出序列图片,然后每相隔5帧取一张图片,一般取三张即可满足要求。如果是喷泉的图片必须是有alpha通道的。

为了更好地体现显示效果,我们首先以做一个动态喷泉为例:

在Creator中建立一个Group节点,再在此Group节点下建立3个object节点,每个object中又各建立一个face。

依次给三个面片赋上你准备好的纹理。赋予图片纹理是要按照你所建立的面片顺序来赋予的。比如说你的纹理为penquan-1、penquan-2、penquan-3,赋予纹理时依顺序赋予给p1、p2、p3。这样图片循环显示时则是按照penquan-1、penquan-2、penquan-3的顺序来显示的。

给三个面片赋上纹理后选择此喷泉的group节点。打开它的属性面板,在Group属性面板中可以看到一个Flipanimation选项,在此选项下有三个选择:none、LoopForward、LoopForwardandBackward。none表示此Group节点以正常方式显示,LoopForward表示此Group节点中的对象以向前的循环方式显示,LoopForwardandBackward表示此Group节点以正向和反向的循环方式显示。我们选择中间一个,即LoopForward,表示这个Group中的所有对象将进行向前的循环显示。

设置好Group节点的显示方式后将Group节点下的后两个对象隐藏起来,这样一个动态的喷泉就做好了。

在Creator里制作出好的水面效果,需要两层或者更多层面,在最底下的面片用一水纹贴图,在紧挨着的上层面用一半透明的水纹贴图(水纹贴图最好都一样)并加上dof序列,大概10至20幅连续贴图。然后同上采用一组图片循环显示的方法产生动态水面的效果。

我们制作装甲车的履带运动和手扶电梯的运动时,需要注意:(1)多层面片贴图必须都要和模型整体相匹配,避免产生失真的情况;(2)由于它们的运动是规则定向的,需要调整各贴图的恰当位置,使循环显示匀速地朝一个方向运动。

3利用DoF制作实物动画

在虚拟环境模拟显示时,对于人物的行走、跑动、匍匐前进、射击等,这些动作都是连续循环重复的,我们完全可以在场景中仅调用利用DoF制作的动画模型来实现。

Creator中有DoF(自由度)技术。DoF可以设置在模型中任何可以移动的物体上。它包含了与旋转、伸缩和位移相关联的参数变量,利用它便可控制附加在有DoF模式的组(Group)上。例如:应用于可以独立运动的实体上――鱼尾、鸟的翅膀、齿轮。

我们以做一个动态打开的盒子为例,它的自由度为1。其具体步骤为:

(1)建立一个box并以其上表面建立DoF,绕Y轴旋转20度;

(2)建立新父节点g3并在其下面建立若干个group,将o2复制到g4下;

(3)在SetDoFLimits对话框中,调整当前角度为30度,然后点击oK;

(4)完成上一步骤后,将o2复制到g5下;

(5)在SetDoFLimits对话框中,调整当前角度为40度,然后点击oK;

(6)将o2复制到g6下;重复以上步骤,直到达到需要的足够多为止;

(7)在g3的属性面板中,设置动画类型为Forward,并设定好动画相应的其他参数,达到所需要的效果;

(8)将d1隐藏掉,点击菜单中attributes下的animate…功能,点Start,就可以看到效果。

人物的动作其自由度必然很多,并且为了增加人物的真实感,其运动时身体的表面要有相应的微小调整。做这些自由度多的动画模型可能一次性要改的东西多些,不过只要巧妙利用DoF不是很麻烦。

参考文献

[1]multiGen-paradigminc..multiGenCreatorUser’sGuide(Version4.1)[z].U.S.a:multiGenn-paradigminc..2001.

三维仿真篇8

【关键词】三维仿真;地理信息系统;环境决策

1、引言

随着数字环保概念和虚拟现实技术的发展,三维仿真系统在环境业务领域的应用日益成为人们关注的焦点。三维仿真系统全方位、多角度、高效率的管理方法和技术特性奠定了其在环境业务领域的多方面应用优势。三维仿真系统以直观、形象的可视化表达方式[1],真实展现三维环境要素,为环境监控、环境执法监察、环境影响评价(战略环评、规划环评、项目环评)、行政审批、环境应急、环境日常业务管理及环境生态领域提供很好的“所见即所得”的平台。

2、三维仿真系统在环境领域中的应用分析

2.1基于三维仿真系统在环境领域中的应用优势分析

目前环境业务多是基于二维地理信息系统,对环境现场的分析多是使用现场平面图和现场图片等相关资料进行分析,缺乏直观性。难以对环境地域进行三维综合研究和空间分析,无法使领导部门及时得到对空间清晰、直观的认识[2]。同时环境领域涉及地形地貌,如地形起伏较大、管网密集、排口众多等,用二维的表示方法很难准确描述和进行信息精确管理。

三维仿真系统通过对大范围海量环境数据进行一体化管理,实现无缝三维实时漫游、空间多媒体信息查询、表示、分析和辅助决策,为环境管理部门进行更加清晰、直观、准确的管理环境信息提供技术支持,如:灵活漫游全面巡视重点污染源;真实的还原事故现场用于应急决策[3];真实的模拟重要治污设施的日常运作状态。

三维仿真系统在环境业务领域的应用优势:

(1)重点风险源工艺管线跟踪分析,为企业环境安全提供可视化监控支持

三维仿真系统可对环境重点风险源如石油石化企业工艺管线进行模拟,动态显示管线内物质流向,便于管理者实时查看管线运行情况,为查堵泄漏点提供可视化技术支持。

(2)全方位展示重要治污设施运行状态,为环境安全提供基础保障

通过三维仿真系统,可实现全厂区漫游,全面展示重要治污设施分布情况及其运行状态。当某一设施出现异常,系统会进行异常报警,使管理者不必亲临现场即可了解治污设施运行状态,为环境安全提供保障。

(3)快速还原环境事故现场,为环境应急提供科学决策支持

环境突发事故现场具有不可再现性。为了对事故进行更准确的分析,可通过三维仿真系统对事故现场进行模拟还原,再现事故发生过程,为领导提供更详尽的现场信息,为环境应急提供科学决策支持。

(4)更真实表现地形地貌,辅以模型分析,为指挥调度、优化路径提供辅助支持

三维仿真系统既有地理信息系统的图形展示功能,又有真实模拟地貌的优势。在环境应急中可以通过三维仿真系统展现事故现场及周边敏感区分布情况,真实展现地势起伏及路况信息,通过模型分析为应急指挥调度及路径优化提供辅助支持。

2.2三维仿真系统在环境监控领域中的应用分析

目前环境监控领域中采用视频、红外、数采仪等形式将监控数据传至监控中心,无法对整个监控场所进行全面、多角度的监控。三维仿真系统可通过对监控场所的真实模拟实现对环境的日常监控,包括:重大风险源企业厂区漫游仿真;围绕风险单元多角度查看周边地貌信息;真实模拟工况运行状态;真实模拟设备运行状态;全面立体展现三维空间污染源分布;对环境空间及风险单元等进行属性查询等。

三维仿真系统可为环保系统领导提供了多角度、可视化的监控平台,不用亲临现场,即可掌控所有环境监控区域的风险源及工况等多种信息,提高工作效率,为决策的质量和效率提供保障。

2.3三维仿真系统在环境应急领域中的应用分析

目前的二维信息平台由于立体表现不完整,无法整体直观反映环境事故现场情况,容易导致宏观分析、决策的偏差[4]。三维仿真系统能够全面分析事故现场及周边情况,进行三维扩散模型分析,包括气象应急模型、地质应急模型、水应急模型(水淹模型、泥沙模型、水污染模型)及化学/核污染应急模型,通过模型分析直观立体展现污染扩散趋势及周边敏感源,为应急监测、指挥调度及现场处置提供重要依据;可依据地势,通过路径优化分析,为应急疏散提供直观、可视化指导,为领导决策提供全方面、直观、真实的决策支持。领导不必深入事故现场就能掌握现场真实情况,并组织专家讨论并制定正确的应急措施,发出正确的调度指令,保证应急指挥和应急调度的科学性和正确性。

同时,通过三维仿真系统可进行事故应急演练及事故回放[5],真实模拟事故应急演练,直观展示应急流程,为完善应急预案体系、强化应急指挥体系提供参考依据;事故回放是针对事故现场不可保存性,进行事故现场还原,通过仿真事故发生过程,为领导提供应急决策支持,并为事故后评估提供有力依据。

2.4三维仿真系统在环境日常业务领域中的应用分析

三维仿真系统在环境日常业务领域的应用包括:与12369结合,快速定位事故现场,直观查看事故现场地势地形三维景观,为准确预警提供更为详尽的可视化三维信息;建设项目审批,通过三维仿真系统进行区域地形地貌查看,将设计方案导入三维场景中进行审查,在真实再现规划现状的前提下,用户可以从任意路径,以任意视点、任意视角考察设计方案,对方案进行从全局到细部的推敲和修改;环境监察、移动执法,通过三维仿真系统可真实模拟环境监察、移动执法车辆的出勤路径,为执法监督提供可视化督查功能。

2.5三维仿真系统在环境生态领域中的应用分析

环境生态日益受到人们重视,如何有效保护生态,形成良好生态人文环境已成为人们关注的热点。三维仿真系统为生态保护、生态规划提供三维仿真技术支持,领导无需到达现场即可通过三维仿真系统漫游重要生态区域并进行分析,如漫游引用水水源地、防洪堤坝、库区防洪堤拆除后对周边生态的影响分析等。对环境生态区域的规划也可通过三维仿真系统进行模拟展示,将规划前及规划后的场景进行真实模拟对比,为领导进行正确、科学的生态规划提供直观可视化的科学依据。

3、结语

随着数字环保的推进、物联网技术及三维仿真技术的发展,三维仿真系统在环境业务领域的应用越来越显现出无法替代的优势。通过三维仿真系统可真实展现环境业务领域现时情景,并可漫游于场景之中,为环境业务领域提供立体化、全方位展示,为领导进行科学的环境决策提供支持。因此,应加强三维仿真技术的研究,使其在环境业务领域的应用更为深入,为环境管理部门更加清晰、直观、准确的管理环境信息提供技术支持。

参考文献

[1]李云花.虚拟现实技术综述[J].重型机械科技,2004年04期

[2]谢义林,汪云甲.利用虚拟场景实现3DGiS的研究与应用[J].测绘工程,2006年06期

[3]邹志文.环境污染应急系统中虚拟场景的研究与实现[D].江苏大学硕士学位论文,2006

三维仿真篇9

大规模虚拟场景的实时仿真是虚拟现实技术的应用基础,是当前数字地球和数字城市、地理信息系统、计算机图形学研究的热点之一。本方案旨在建立一套基于作战仿真数据库的战场态势三维仿真系统,建立将传统的战场态势利用虚拟现实技术、数据库技术和地理信息技术有机结合起来,形成一个具有实时创建、动态管理、交互控制、基于三维空间分析的虚拟战场环境三维仿真系统。

虚拟战场环境三维仿真系统的基本构想为:基于二维基础地理数据,实现战场地形信息、地物信息、武器装备模型库等基础信息数据库的快速建立,并通过对战场三维仿真的研究,为部队作战指挥、研究地形、战场态势显示、模型的实时显示、地理查询、实现快速漫游和多兵种网上对抗等,提供可视化、自动化的作业手段,为作战仿真提供基础信息的支持。

2系统功能

本系统开发的前提条件是在目前现有的硬件设备条件下,从软件开发的角度出发,以三维数据模型的理论和技术为基础,并以三维数字城市模型这一具体的应用领域为研究背景开发了本系统,其目的旨在通过openGL和Vega技术的结合,在三维战场环境下实现多兵种的对抗仿真。

3系统结构

系统的主要工作流程分为数据输入(预处理),数据3D模型建立,3D模型的管理、显示、分析等及网络数据交互四个主要的流程。系统的主要模块及体系结构如图1所示。

4系统实现

系统的核心模块是由三维模型重建模块、三维数据管理模块、Vega导入显示模块和三维网上对抗模块四大部分组成。上述四个核心模块开发的思想是oo3D数据模型和相应的LoD模型的生成算法,在上述模块的基础上可以对系统接受的数据进行三维模型的构造、数据管理、编辑操作、三维显示、分析、网络交互等一系列的功能开发。本系统的主界面如图2所示。

参考文献

[1]macemichaelGamesSoldiersplay[J].ieeeSpeCtRUn,2002,(3):32-37.

[2]黄健熙,郭利华,龙毅,毋河海.二维地图与三维虚拟场景的互响应设计与实现[J].测绘信息与工程,2003-04.

三维仿真篇10

1生物建模技术的数据源

计算机仿真技术平台系统从各个角度,不同路径设置,形象地展示集声音、粒子动画方案的设计效果展示。使客户可以身临其境的在三维虚拟空间感受到方案完成后的动态效果,有利于更加清晰的规划方案,确定方案的合理性与可行性。

针对几何对象的设置方案和无缝编辑的生物建模技术的分类研究。

创建对象的几何模型分为standprimitie与extendedprimitie两种创建方式为几何模型对象内部所固有的有着几何性质的可编辑的抽象模型,它们也可以作为基础模型辅助高级模型的创建,其精度线段细分都可以通过修改面板进行调节。几何模型所表现的属性性质可分为子层级,子层级内部可以分层编辑修改,最终完成基础模型的创建工作,修改包括三维几何体对象的基本点、线、面、多边形形态的子层级,反映几何体对象的面层级的特点;在三维仿真平台系统应用中体现要求的说明信息等。

2三维建模的技术分类

我们通过不同的设计方案完成初步草图的设定,以及建筑模型的平面、立面设计,或是应用图形图像资源库中的标准几何体来完成初始模型的创建工作。细致模型的创建需要通过无缝编辑的生物模型来完成,或是根据不同的造型结构,通过物体合成命令来完成建筑模型的最终创建工作。建筑的不同环境效果和不同材质的划分以模型的不同面的表现来区分,并根据不同的分隔面来设置不同的iD号码,通过不同的iD号码由系统来区分不同的材质连接属性。

目前,根据模型的分类差异,三维建模在计算机仿真领域中技术上分为几何建模类型和动态建模类型。

3静态三维模型库数据的获取

模型库建立的难度主要在三维模型建模的精模与低模的转化过程,在三维模型创建之前,首先需要数字资源的收集整理,主要包括DwG地图和地形的测量数据、航拍、设计图纸、以及常用模型的数据资源等数据资料。三维仿真系统中建立模型资源库,针对静态三维模型而创建的,为了方便静态模型资源的重复利用,以及方便静态模型的资源管理和模型信息升级,因此设置模型信息分类存储。

静态模型资源库大致分为以下几类:建筑三维模型以及公共设施附属模型:地标性建筑模型;交通设施模型;公共模型设施;绿化植被模型;水体模型;景观及游乐设施;模型库资源的建立主要是由autoCaD和3DSmaX来完成的。

在autoCaD中完成三维场景的平面图创建后,将其导入3DSmaX中,进行地面模型的创建,并且分割地形、地势,以便之后三维模型的面数与贴图的赋予不产生面的轴向UV问题。应用3DSmaX进行初使模型的创建,由于造型能力强,并且可以很好的与仿真软件进行模型的应用导入,因此常用于虚拟仿真的三维建模部分,模型有很强的仿真立体效果。植物模型的创建,一般植物建模通常面数很高,也就产生了数据量的问题,因此现今植物建模的各种效果展示中真正的植物模型应用比较少,通常是应用大量的以面为单位的植物贴图以达到场景中需要的视觉效果,尤其是应用通道透明贴图。三维模型创建完成后,通过三维仿真资源数据库进行管理和操作的。

三维模型资源库将模型分为:高精度模型、中精度模型、低精度模型,方便三维仿真场景中对于近景、中景、远景的不同需求,当摄影机跟随路径约束到视图远景时,所显示的模型为低精度模型,如此可以大量的节省场景中模型的计算量,以达到实时交互的刷新频率要求;当摄影机跟随路径约束到视图近景时,所显示的模型为高精度模型,保证了实时交互,对三维场景中的近景模型的高精度的视觉要求。三维场景数据库的模型资源表现了真实环境中的建筑模型合并到虚拟三维场景中的细节效果反应,包括三维场景中的天空作为一个球天模型的环境贴图对建筑模型群体的色彩影响。

4粒子动态现象的建模

计算机仿真技术在虚拟环境中,创建静态的三维几何体模型的交互效果显示,对于实时仿真来说是无法满足用户的视觉显示效果要求的,三维物体的性质还涉及动态模型的应用,从三维物体运动的位置改变、以及物体之间的相互碰撞、三维模型的角度捕获、物体的缩放变形、以及三维模型的子层集表面变形等等。我们以视图坐标为中心,以运动的物体自身坐标进行轴向的运动变化。三维场景中的每个对象都有一个自身坐标,物体可以以自身为轴向进行运动,这样的坐标称为自身坐标系统。这个坐标系统的位置随物体的移动、旋转、缩放而改变。通过关键帧的设置,完成需要的动态模型创建。

针对三维场景还有一个世界坐标,场景中的所有建筑模型都遵从于这个世界坐标。通常动态现象建模应用粒子系统,以及动力学系统,表现水景、云雾、风、火焰等,水体模型建造在地形变化中起着重要的作用,同时是建筑表现效果的重要内容,场景实时渲染的要求,通常应用粒子系统完成水景动态特效后输出动态文件,再将其以贴图纹理的方式附予场景中的建立好的面片中。虚拟对象reactor的空间绑定,这是配合粒子系统的动力学系统,属于物理建模方式,通过对于虚拟物体的空间绑定,确定reactor的质量、重量、摩擦力、惯性,以及物体的反弹参数值等等,这些特性与三维建模及其虚拟仿真平台结合起来,形成一个虚拟模型空间。

5结论

三维场景中的物理建模涉及到动力学系统,是虚拟现实系统中比较高层次的模型创建,因为它需要物理学中动力学和重力系统与计算机图形学相结合,涉及到动力学系统中力的作用问题,主要是三维模型的重力、摩擦力、反弹值。

除了人机交互中相互作用的系统程序应用外,还有在计算机模拟三维仿真系统平台中所呈现的粒子系统和动力学系统,创建粒子系统的动画运动行为模型。使得虚拟仿真系统平台可以自主性控制,也就是设定场景的动态信息后,用户不与之交互,指三维物体的活动变化以及周围环境和其它运动实体模型之间的动态关系,比如风效、雨景特效等,它们不受用户的输入控制(也就是说用户不与之交互)。

参考文献

[1]曾金发.虚拟现实复杂场景生成简化和优化技术研究[D].南京理工大学,2004.

[2]张文君.城市规划中虚拟现实景观设计及其应用展望[J].计算机工程与应用,2005(35).