虚拟现实仿真

虚拟现实仿真（精选十篇）

虚拟现实仿真 篇1

高仿真飞行训练模拟器主要是针对某一具体机型设计的训练系统。设计模拟飞行器时,往往需要真实可靠的仪器和系统,包括外挂庞大的显示系统和复杂的运动系统。因此,传统的模拟器都很昂贵,并且灵活性差,难以改装。

2 虚拟仿真

为了克服飞行训练中的一些问题,美国空军理工学院针对战斗机飞行员训练开发了虚拟座舱VC(Virtual Cabin)。受训者沉浸在一个具有立体感的虚拟环境中,佩戴头盔显示器HMD(Head Mounted Display),操作同虚拟座舱交互设备。并且,施训者通过简单转换座舱数据库模型和附属飞行机件就可以改装虚拟环境,受训者通过虚拟飞行主显示器、虚拟导航显示器以及民用头戴式显示器获得飞行信息。另外,一个简单的外置可视装置也可给受训者提供相应的信息。

虚拟仿真的训练环境中,影响训练质量的因素主要是硬件设备,例如,在FOV(Field of View)领域追踪目标,仪表丢失反馈信息等。但是,这些研究限制了通过沉浸性虚拟现实的人机交互界面和硬件进行训练。因此,虚拟人机交互界面研究的重点已经开始关注沉浸性虚拟座舱中的力反馈、HMD-FOV和HMD的清晰度等问题。

3 基于计算机的训练

基于计算机训练CBT(Computer Based Training)和程序训练PT(Programming Training)使用的计算机具有交互的二维显示器、声效、鼠标和键盘。受训者坐在计算机屏幕前,通过鼠标操作进行交互。CBT包括若干不同功能的部分,例如无线电导航、飞行平面、飞行性能、电子设备、仪器仪表和发动机。更加强大的系统还可以允许局部功能性的仿真。

PT对于每个单独的飞行器类型可以设置不同的程序。

每个单独的组成部分又被分为不同的学习单元,例如,分为概述、组成部件和控制、系统操作、异常处理、总结、掌握程度测试等几个单元。在不同学习单元中,受训者可以通过鼠标操作设备与系统进行交互,以获得多媒体学习资料。例如,在掌握程度测试单元当中,系统会提出各种问题和需要执行的任务。所有单元在个人学习阶段都可以被重复使用,因此,有助于个体(单兵)训练。学习较快的人不会被所拖延,学习较慢的人也不会被超过。

由于在训练过程中,受训者不需要了解任何关于座舱形状和功能的信息,也不需要知道交互设备在真实三维环境中的位置,因此,通过现在的CBT系统还不能够实现完全熟悉真实的3D环境。

4 基于计算机的虚拟环境训练

为了加强CBT,所有交互设备,例如单侧手杆、踏板、推进杆、球形捏手、按钮和仪表盘都建立3D的几何模型,其他部份和表面也做成简单、摸起来有手感的形状,这就构成了一个3D虚拟座舱模拟器。这个3D模型提供给受训者一个带有高清晰度,更大视野追踪,更有真实感的HMD装备。受训者还可以通过一个数据手套识别手的位置、方向和手指弯曲度。事实上,受训者可以与座舱所有设备进行交互。训练系统会根据这些输入,做出相应的图像并显现出来。同时,相同的图像也会传递给更大的、具有立体感的投影显示屏,它可以使观察者看到受训者及其操作,这为后期评判受训者的成绩提供了依据。

因此,在这样的虚拟环境中,有两种不同的训练模式。第一种训练模式为“教室训练”,即在一个大屏幕前,所有受训者在共同的环境中工作和学习;第二种训练模式为“个体虚拟现实飞行训练”,在这种训练模式下,受训者佩戴可以被系统跟踪的HMD和数据手套,与虚拟环境进行交互。施训者根据受训者在座舱中的选择,开设不同的课程作为训练内容。另外,因为虚拟座舱完全具有这种模拟飞行的功能,受训者可以通过虚拟座舱进行飞行训练。

5 结语

虚拟现实仿真 篇2

方案

虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！

下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】：

建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。

数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：

虚拟现实开发平台：

一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。虚拟现实显示系统： 〃高性能图像生成及处理系统 〃具有沉浸感的虚拟三维显示系统

在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。

虚拟现实交互系统

多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时交互，虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设，它们主要是6自由度虚拟交互系统，比如：力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等等。

虚拟现实集成控制

一个大型的虚拟现实系统包括很多组成部分，比如:多台投影机、音响系统以及多路视频的输入和切换,甚至是辅助的灯光和窗帘,这些都需要方便的控制和管理,每个部分又包括很多产品和设备，这些产品设备之间需要相互连接、相互依赖，彼此之间协同工作。然而，这样一个复杂的系统要顺利地运行并能够协同工作，就需要进行管理，集成控制系统便是承担该项工作的载体，有了集成管理控制系统，上述一系列工作通过简单的遥控器就可完成整个操作过程。通常，一部分用户并不重视这个部分，而该部分在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要的，一个完善的集成控制手段能使用户很方便的使用虚拟现实系统，并能将虚拟现实系统中各个部分的功能充分地发挥出来，如果没有集成控制系统这部分，往往造成整个虚拟现实系统利用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。

在通常的集成控制系统中最典型的设备就是中央控制系统或矩阵系统（如图），这些设备功能强大、操作简单、使用便捷、管理方便，它是整个虚拟现实系统有效管理和运行的基本保障。【虚拟现实实验室设备配备】

虚拟现实实验室主要实验设备包括 ：虚拟现实技术的特征之一就是人机之间的交互性.为了实现人机之间的充分交换信息，必须设计特殊输入和演示设备，以影响各种操作和指令，且提供反馈信息，实现真正生动的交互效果。不同的项目可以根据实际的应用可以有选择的使用这些工具，主要包括：VR系列虚拟现实工作站、立体投影、立体眼镜或头盔显示器、三维空间跟踪定位器、数据手套、3D立体显示器、三维空间交互球、多通道环幕系统、建模软件等。

数据传感手套

观察者还可借助数据手套等设备来操纵虚拟场景中的对象，数据手套中装有许多光纤传感器，能够感知手指关节的弯曲状态，观察者通过手指的活动来实现与虚拟场景交互作用数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取,移动,旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为”真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。在虚拟装配和医疗手术模拟中，数据手套是不可缺少的虚拟现实硬件的一个组成部分。

立体眼镜

三维眼镜是用于观看立体游戏场景、立体电影、仿真效果的计算机装置，是基于页交换模式(Pagefilp)的虚拟现实立体眼镜，分有线和无线两种，是目前最为流行和经济适用的VR观察设备。基于页交换模式(Pagefilp)的立体眼镜，分有线和无线两种。均为图形工作站用立体眼镜（Shutterglasses）许多专业软件都支持CrystalEyes，如机械CAD、产品可视化、仿真、分子建模、地理信息系统/测绘和医学成象等。彩色图像真实、高分辨率。

头盔显示器

无论是要求在现实世界的视场上同时看到需要的数据，还是要体验视觉图像变化时全身心投入的临场感，模拟训练、3D游戏、远程医疗和手术，或者是利用红外、显微镜、电子显微镜来扩展人眼的视觉能力，头盔显示器都得到了应用。比如军事上在车辆、飞机驾驶员以及单兵作战时的命令传达、战场观察、地形查看、夜视系统显示、车辆和飞机的炮瞄系统等需要信息显示的，都可以采用头盔显示器。在CAD/CAM操作上，HMD使操作者可以远程查看数据，比如局部数据清单、工程图纸、产品规格等。波音公司在采用虚拟现实硬件技术进行波音777飞机设计时，头盔显示器就得到了应用

三维空间跟踪仪

三维空间跟踪定位器是用于空间跟踪定位的装置，一般与其他VR设备结合使用，如：数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参与者在空间上能够自由移动、旋转，不局限于固定的空间位置，操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由度和三个自由度之分。

3D立体显示器

3D立体显示器是一项新的虚拟现实产品，过去的立体显示和立体观察都是在CRT监视器上戴上液晶光阀的立体眼镜进行观看，并且需要通过高技术编程开发才能实现立体现实和立体观察。而立体显示器则摆脱以往该项技术需求，不需要任何编程开发，只要您有三维模型，就可以实现三维模型的立体显示，只要用肉眼即观察到突出的立体显示效果，不需要带任何立体眼镜设备；同时，它也可以实现视频图像（如立体电影）的立体显示和立体观察，同样也无须戴任何立体眼镜

虚拟现实工作站

立体投影

立体投影仪，其构成中包括壳体、投影仪、偏振镜片、投影屏，投影屏和投影仪分别位于壳体前、后方，偏振镜片位于投影仪的投影镜头前面，投影仪和偏振镜片的数量各为2个，2个投影仪的水平轴线相交、投影图像在投影屏上重合。数虎图像提供了一种结构简单的立体投影设备，可适宜多种场所，具有观看距离远，不易损伤视力，无辐射的安全使用性能，特别适宜作为家用立体投影设备使用。

多通道立体环幕系统

多通道环幕（立体）投影系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率，以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。该系统可以应用于教学、视频播放、电影播放（现在很多影视院采用这种方式）等。多通道环幕（立体）投影系统由于其技术含量高、价格昂贵，以前一般用于虚拟仿真、系统控制和科学研究，近来开始向科博馆、展览展示、工业设计、教育培训、会议中心等专业领域发展。其中，院校和科博馆是该技术的最大应用场所。这种全新的视觉展示技术更能彰显科博馆的先进性和创新性，在今后若干年内不会被淘汰。

【数虎图像虚拟仿真事业部提供如下实验室解决方案：】 数虎图像是国内最早从事虚拟现实技术研究和制作的高新企业，在深圳、北京、美国、日本都拥有分公司，数虎图像不断吸收和学习国外最先进的虚拟现实技术，在虚拟现实实验室建设方面拥有一整套最优化解决方案。

一、数字城市系统

城市规划演示厅也被称之为数字城市实验室。其主要目标和功能是提供城市规划、城市市政管理、房地产开发与管理、旅游规划以及数字地球（城市）的仿真模拟教学和科研平台。

数虎图像凭借雄厚实力制作了国内最大的数字城市项目，可以为您提供数字内容制作和环幕硬件展示系统整体解决方案。

(数虎图像城市规划演示系统—数字城市实验室截图)

二、旅游导游实验室

导游培训：培养熟练和优秀的导游是旅游专业的教学目标，但是旅游专业学校又面临教学过程中实习资源匮乏、而实地参观成本又高的难题。数虎图像旅游虚拟仿真系统从导游和旅游专业特点出发，按照旅游专业的教学要求和实施特点，设计出适用于导游实训、旅游模拟、旅游规划、信息查询，景区导航，景区切换等功能模块。为旅游专业学校提供一站式解决方案。

（数虎图像制作的旅游仿真实验室）

三、物流仿真实验室

（物流仿真实验室）

学校教育，由于受到诸多条件的限制，大部分内容还停留在以书本为主的教学体系上。部分学校的学生现在能够在大三和大四年级，获得公司实习的机会，但是由于时间和实习单位的工作人员业务繁忙等原因情况，学生了解到的内容比较片面，了解到的业务单证也比较少，实践机会少，学生对业务的认识程度仍然相当低，缺乏感性认识。在走出学校前，为了使学生对整个的口岸物流有全面和相对深入的了解。数虎图像联合业内人士，根据市场需求，可以为物流专业实验室提供：3D仓储模拟实训系统、3D运输模拟实训系统、3D第三方物流模拟实训系统、3D集装箱与堆场模拟实训系统和3D供应链模拟实训系统等一系列解决方案。

四、虚拟维修拆卸实验室

数虎图像虚拟拆卸维修实验室，充分的利用了数虎图像开发的这套虚拟拆装模拟培训系统，可以结合大屏幕提供给更多需要虚拟拆卸和虚拟维修以及虚拟组装的客户，让更多的人一起集中练习，提高培训的效率更加节省成本。

五、虚拟手术实验室

虚拟手术是虚拟现实技术很高端的应用。国外已经可以利用传感设备进行医学学员的培训教学，甚至已经真正的做到了远程虚拟手术的效果。国内目前还没有这样的水平，不过数虎图像和科研机构联合，制作出人体的内部的三维模型和一些互动式的动作，同样能满足培训学员和手术新手的需要。

六、仿真驾驶实验室

虚拟驾驶，也被称为汽车驾驶仿真，或汽车模拟驾驶。数虎图像利用三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术（如多通道立体投影系统）、六自由度运动平台（或三自由度运动平台）、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等，让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。

【数虎图像对于国内教学型虚拟实验室建设的几点建议】 通常，一部分用户并不重视虚拟现实开发平台和虚拟现实控制系统部分，而该部分在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要的，一个完善的集成控制手段能使用户很方便的使用虚拟现实系统，并能将虚拟现实系统中各个部分的功能充分地发挥出来，如果没有集成控制系统这部分，往往造成整个虚拟现实系统利用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。还有就是虚拟现实开发平台的采用上，最好采用通用性强的能和国际接轨的的虚拟现实开发平台，并注意以下几个方面：

1、用“平民化”的技术实现教学型虚拟实验室的建设和应用

2、更新实验教学观念,重新认识虚拟实验室

基于虚拟现实仿真的教学实验室研究 篇3

关键词 实验教学；计算机仿真；虚拟现实；虚拟现实仿真教学实验室

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）04-0062-03

Based on Virtual Reality Simulation Teaching-Laboratory Research//Chai Qun, Zhang Shilu, Li Jia

Abstract The use of virtual reality“3I”and the characteristics of the organic integration of computer simulation created by a variety of virtual reality simulation lab in education and broad prospects, especially in physics, chemistry, biology and so on need to experiment, especially in the disciplines. This thesis analyzes the experimental teaching of the status, the combination of virtual reality simulation results, building on the Virtual Reality Simulation Teaching-lab to explore one of the ways to achieve.

Key words teaching experiment；computer simulation；virtual reality；virtual reality simulation Teaching-lab

Author’s address West China Normal University, Department of Educational Technology, NanChong, Sichuan637000

实验教学，在对学生科学素质、创新能力和研究能力的培养方面起着非常重要的作用，是理论教学所不能替代的。有很多实验都是当时科技发展的突破性成果，有的实验对概念的深化、对总结规律和规律的解释作出巨大贡献，是培养学生科学素质不可缺少的内容。实验教学应当在教学过程中与理论教学具有同等重要的地位[1]。

但是长期以来，在实验教学中，学生缺乏个性和创造力。很多学生在做实验时，只是按照实验指导书上的要求，按部就班地完成，遇到问题时不去寻找解决问题的方法，而是等待教师去解决，最后机械地填写数据。还有不少学生对进行实验的目的存在认识上的错误，他们认为实验只不过是验证书本上的理论知识，缺乏对实验的兴趣，其结果就是对待实验的态度马马虎虎，敷衍了事。这样的实验教学很难培养学生的实际操作能力和创造力。

造成这种现象的原因是多方面的。

1）实验课教学的单一性。目前实验课内容过多的属于验证性实验，主要用于验证书本知识和重复前人的经典实验。学生由于缺乏时代背景知识，很难体会其意义，因此兴趣不高，也就很难激发学习兴趣。

2）实验课开课不足。其中主要的原因是顾虑仪器的损坏和器材的消耗，从而增加实验开支，以及学生实验安全。有些精密的现代实验仪器非常昂贵而且易损坏，有一些学校出于资金投入的考虑只是买入而不使用；有些实验（如化学中的燃烧实验、酸碱实验）在进行时存在一定的危险，学校出于安全考虑，很少开设这部分实验或者即使开设也是进行演示性实验；有些实验周期较长（如种子培育实验），在规定的时间里学生很难理解其实验原理，很多学校为了节约时间，很少开设这些实验课。

针对实验教学中存在的问题，很多学者提出利用计算机仿真技术进行仿真实验。所谓计算机仿真技术（Computer Simulation），是一个通过建立与真实系统相对应的数学模型并在计算机上解算的过程。它涉及3个要素（物理系统、数学模型、计算机）和3个基本活动（系统建模、仿真建模、仿真实验），它们之间的关系如图1所示[2]。

计算机仿真技术用于实验教学有很多优点，主要表现在：节约资金投入，一次投入可多次使用；可以进行安全的实验，实验室不必考虑仪器的损坏、对身体造成伤害，可大胆进行各种尝试，不受课时和课堂的限制；高逼真度的计算机仿真实验可以激发学生的学习兴趣。

鉴于计算机仿真的特点，目前许多学校都利用计算机仿真进行实验。主要应用于：常规教学；进行高难度实验，如行星碰撞实验等；进行危险系数很高的实验，如汽车碰撞实验等；进行周期漫长的实验，如小麦育种实验等。

但是这种仿真技术在实验教学中存在一定的局限性。首先，在这种仿真技术中人是观察者。计算机仿真系统在工作时，虽然可以为仿真过程及结果添加文本提示、图形、图像或动画来保证仿真过程的直观性，但是人只是观察者，通过观察获得结果，而非自身体验。其次，仿真实验是“静态”的，缺乏交互性。所谓交互性（Interaction），是指用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包含实时性）[3]。这种计算机仿真技术无法模拟人对外部环境的感知（听觉、视觉、触觉等）。如在进行失重仿真实验时，人无法亲身去体验失重的感觉；在进行重量实验，人抓起被仿真的物体时，无法感觉物体的重量。

鉴于此，研究人员结合虚拟现实技术及计算机仿真技术的特点，提出虚拟现实仿真的技术。虚拟现实技术是在计算机技术支持下的一种人工环境，是人类与计算机及其复杂的数据进行交互的一种技术。通常虚拟现实系统具有“3I”特性：沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）。另外，从目前发展的状况来看，虚拟现实系统还具备多感知性（Multi-Sensory）。多感知除了指一般计算机技术所具有的视觉感知外，还有听觉、力觉、触觉、运动、嗅觉、味觉的感知等，理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。但是由于受到传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动、嗅觉。根据临场参与感和交互方式的不同，虚拟现实系统可分为桌面虚拟现实（Desktop Virtual Reality，Desktop-VR）系统、沉浸虚拟现实（Immersive Virtual Reality，IVR）系统、分布式虚拟现实（Distributed Virtual Reality，DVR）系统、协同虚拟现实（Collaborative Virtual Reality，CVR）系统[3-6]。

融合了虚拟现实和计算机仿真系统的虚拟现实系统，具有二者的优点，用户在使用这种系统时，仿真系统不仅能够自主运行，而且用户能够“走进去”，不仅具有良好的交互性和沉浸感，还具有很高的逼真度。这样既可以满足人通过运行仿真模型获取必要的数据和对系统动态性能的认识，而且还能体会到真实系统运行过程的场景，从而真正实现“人在回路中（Man-In-Loop）的仿真” [3]的梦想。

虚拟现实技术本身是多种高科技技术的综合体，实际工作中需要各个领域的专家，花费大量的时间、金钱、精力，相互协作来建立一个虚拟现实系统，并不是每一个教育教学单位所能负担起的。但是在实际工作中，主要关注的是仿真，而在仿真领域关心的不是图形/图像处理、定位跟踪设备等，而是仿真建模、仿真过程的演示、仿真结果的分析与表现等。比如，结合VRML（Virtual Reality Modeling Language，虚拟现实造型语言）、Java Applet及VWP（Virtual World Player，虚拟世界播放器）就可以在PC机上实现一个功能强大的虚拟现实仿真系统。尽管VRML可以用来构造虚拟的世界，但是从仿真的观点来看，纯VRML构造的虚拟世界是“静态”的，所有的运动及反应行为都是预先定义好的。因为大多数的VWP都支持Java、JavaScript及VRML Script语言，所以可以利用VRML中的Script节点作为Java的接口能力来扩展其功能。VRML、Java Applet及VWP三者关系图如图2所示。

VWP读取并解释VRML文件和Java Applet来构造虚拟世界，VRML创建一个预定义好的虚拟世界，而Java Applet是告诉VWP这个世界是如何动态地运转。实际上，Java Applet就是虚拟现实仿真系统的仿真驱动核心，它控制仿真的运行，收集仿真统计数据，动态地添加、删除仿真实体等。VRML文件只不过是用来描述仿真的环境布局，而诸如物体自由转换视角、碰撞、相应用户的操作等都是由VWP来处理的。这样一个复杂的问题就变成一个相对容易的工作，即用Java Applet来实现仿真工作。目前支持仿真的Java的产品有很多，如Simkit、JavaSim、JSIM、SimJava、Silk等[7]。

解决了基础的问题之后，就可以接着讨论怎样实现的问题。一般虚拟现实仿真实验可以分为2类[8]：“演示型”实验和“操作型”实验。“演示型”实验只是对实验现象进行演示，实验者仅为观众。这类实验仿真系统缺乏交互性，实现也比较简单，本文不做讨论。而“操作型”实验，实验者亲自参与实验，是实验的主导者。这类仿真实验执行起来主要面对2个方面。

1）实验现象的演示。即当一定的实验操作进行时，实验结果的表示问题。在VRML中，动画主要依靠一个时间传感器和一些内插点来控制场景的动画效果。其基本的方法就是时间检测器（TimeSensor）给出一个控制动画效果的时钟，这个时钟包含动画效果的开始时间、停止时间、时间间隔和是否循环等动画参数，然后通过这个时钟的输出在VWP中显示。

2）虚拟仪器的操作实现，如虚拟仪器的移动、放置、虚拟物品的加入/减出等，即如何实现用户与虚拟仪器间的交互。

在VRML中，可以在一般的Shape节点上加上类似传感器（Sensor）的节点，这些传感器节点可以感应用户的操作，从而做出反应。前文所提到的单用VRML无法实现动态仿真，必须加入Java Applet来完成一系列复杂交互过程。因此，要想实现虚拟现实仿真实验的强大交互功能，必须VRML、Java Applet紧密结合。

前文所提到的虚拟仿真实验都是用于单人，然而在现实生活中，有些实验需要多人分工协作才能完成。解决此类问题可以引入DVR，建立分布式虚拟现实仿真实验室，协作者可以利用此系统参与协同实验。如果再引入CVR技术，如虚拟空间会议系统（Virtual space teleconferencing，VST），教师也可以参与其中对实验注意事项进行讲解或对学生进行单个辅导。这样就可建成一个基于PC机和Internet的，有教师、学生共同参与的协同式虚拟现实仿真实验室。

虚拟现实仿真实验室的应用，不但可以极大地提高学生的学习热情、动手能力，激发学生的创新精神，而且可以实现实验资源的共享，缩短教育投资差距。笔者相信，随着虚拟现实软硬件的不断完善，性能的不断提高，尤其是计算机价格的不断下降，虚拟现实仿真实验室将在未来的实验教学中获得广泛的应用。

参考文献

[1]辛旭平.仿真与物理实验[J].大学物理实验,2005(3):106

[2]吴旭光,杨惠珍,王新民.计算机仿真技术[M].北京:化学工业出版社,2005:5

[3]韦有双,杨湘龙,王飞,等.虚拟现实与系统仿真[M].北京:国防工业出版社,2004:1-4,190-194,210-211

[4]刘向铜,熊助国,曹秋香.虚拟现实技术的若干问题及发展展望[J].水利科技与经济,2006(5):325

[5]张茂军.虚拟现实系统[M].北京:科学出版社,2001:241-270

[6]周祖德,陈幼平,等.虚拟现实与虚拟制造[M].武汉:湖北科学出版社,2005:27-29

[7]党保生.虚拟现实及其发展趋势[J].中国现代教育装备，2007（4）：95

虚拟现实仿真 篇4

苯抽提装置仿真培训系统的组成包括后台工艺模型、仿真DCS系统、2D现场站以及三维虚拟现实现场站。开发人员将不同装置的模型分别部署在各个车间的学员基站上, 学员基站通过公司网络向GPRES服务器发送运行请求。GPRES服务器通过识别学员基站的静态IP地址发放不同的运行开发权限。

工艺模型是整套仿真培训系统的数据源, 是采用北京华康达计算机应用技术有限公司开发的过程动态仿真软件GPRES开发的化工过程模拟模型。该模型是以化工原理、化工热力学、物理化学、反应动力学等机理为基础的机理模型。设备数据来源于装置实际数据和设计数据。稳态以稳态计算软件ASPENPLUS计算的稳态数据为基础, 同时拟合了冷态、稳态等多套装置设计数据和现场实际数据, 与实际拟合度高, 其稳态数据与现场数据误差不超过1%, 操作动态响应趋势、连锁响应及事故现象与实际工厂一致, 动态响应过程中数据误差不超过3% (主要变量误差不超过1%) 。通过对模型运行倍率进行调节可以缩短培训过程中的无效等待时间, 例如, 仿真系统按照实际开工方案1倍速度运行, 从气密到完全开工正常需要7天时间, 与装置实际生产基本一致, 如果将运行倍率改为150倍, 可在1小时内完成该系列操作。

仿真DCS系统是采用Eml Base软件开发的高度仿真DCS操作系统。仿真DCS系统各界面和操作面板采用真实DCS操作系统截图为底图开发, 与实际DCS操作系统完全一致。控制系统采用与实际DCS系统一致的算法, 其控制系统操作与响应、联锁操作均参照真实DCS系统的操作过程开发, 符合操作员操作习惯, 提高主操仿真操作的逼真度。仿真DCS系统还具备实时数据显示、历史趋势查询、实时报警提示、历史报警查询等功能, 使操作员进行事故演练时可以自主分析判断事故原因, 从而指定事故处理方案。

2D现场站是传统仿真培训系统经常采用的现场站形式, 一般以工艺原则流程图 (PFD图) 和工艺自控仪表流程图 (P&ID图) 为基础开发, 能够清晰地展示现场工艺流程, 主要用于工艺流程培训和辅助DCS控制操作培训。

三维虚拟现实现场站的开发采用北京华康达计算机应用技术有限公司开发的过程动态仿真软件平台VRS, 是以在大庆炼化公司苯抽提装置现场采集的影像资料和设计图纸等为基础数据实现各个设备的建模和虚拟场景的三维建模。三维虚拟现实现场站能够模拟装置现场的场景, 并且体现出材质和变化, 附加贴图, 使用户能够在与现实非常相似的三维虚拟环境中自由交互、随意漫游, 并且随时接收到场景反馈回来的信息, 信息内容包括使用者在当前所处的场景位置和视野方向, 装置的场景中实物的概况和使用者在操作过程中的注意事项、提示信息、操作内容等。根据用户的需求, 系统可以暂停或恢复正在运行的仿真过程, 能根据不同用户有差异的操作秩序和参与程度给出智能评价, 同时能够记录使用者的操作步骤信息和保存相关的系统数据、资料结果等。三维虚拟现实现场站会提供良好的人机互动界面, 包括场景浏览模式的选择、相关浏览器信息、虚拟场景的描述及反馈信息、曲线面板, 可以快捷简易地创建和修改虚拟环境, 数据输入手段非常友好, 可以进行优化控制参数的操作, 亦可存储和公布数据结果。为了满足应急演练和各种预案落实和考核的需要, 三维虚拟现场站对灾害现场和灾害过程进行了模拟仿真, 由工艺模型传出的事故故障信号触发各种事故现场特效场景, 为参训者在计算机系统上提供判断故障原因、处理事故的虚拟环境。参训者在此环境中可以按照职能和任务的不同, 模拟不同的角色, 各角色相互合作, 协同训练, 完成所设定的训练内容。

苯抽提装置仿真培训系统界面简洁、有效、清晰、易懂, 只需简单培训就能熟练掌握其操作步骤和方法。培训系统功能齐全, 包括冷态开停车、单项操作、事故状态、评分, 实现了DCS控制系统的高级控制、连锁控制、紧急停车等功能, 同时开发了具有三维真实感的现场环境, 实现了3D巡检培训功能, 提高了仿真培训系统的真实感。培训系统逼真度和应用性高, 仿真效果与实际装置运行的现象基本吻合。动态变化趋势与实际装置运行的现象吻合, 现场三维环境与生产现场几乎一致, 使应急预案的演练过程和真实的演练接近。该培训系统硬件和网络结构简单, 易于维护和扩充, 能够扩大同时参加培训的员工人数。

摘要：本文简要介绍了大庆炼化公司信息中心开发的应用三维虚拟现实技术的仿真培训系统的网络架构、组成及应用。

关键词：三维虚拟现实,仿真培训系统,网络架构

参考文献

[1]曲传艺, 许玉艳.三维虚拟现实仿真模拟系统的应用[J].自动化应用, 2011 (8) :78-80.

[2]易涛, 杨义.化工安全虚拟现实仿真系统的设计与实现[J].计算机与应用化学, 2006, 23 (1) :49-54.

[3]朱玉韬, 金星, 荣冈.一种石化企业虚拟现实仿真系统的设计与实现[J].化工自动化及仪表, 2007, 34 (5) :40-44.

虚拟汽修仿真教学系统 篇5

中国已成为全球汽车的第一大市场，快速发展的汽车工具为我国经济注入了一支强心剂，拉动了各个产业的发展，随着我国汽车保有量的不断攀升，另一个问题已经浮出水面——汽车维修维护。

不仅是现有的4S店，社会上的各类大大小小的汽车维修店如雨后春笋般涌现，而汽车维修维护人才却极为缺乏，近年来汽车工业和汽车技术不断发展，新能源汽车也不断普及，对汽车的维修维护提出了更高的要求。作为汽修人才培养的主力：职业院校，如何解决社会汽修人才的问题，成为了最大的教学要求。

汽车作为一个高度机电一体化的产品，内部结构非常复杂，需要全面了解汽车的结构和运行原理，才可能对维修维护有深刻的认识和技能，利用先进的IT技术，使用虚拟汽车教学培训系统，对培养汽修人才有着巨大的促进作用。

凤凰创壹虚拟汽车教学培训系统以3D互动方式直观展现汽车的基本结构和工作原理，以及虚拟拆卸与安装（每一步互动操作都有相应的语音解说或提示）。并提供3D互动 故障诊断及考核功能。本系统包含汽车机械常识、汽车文化、汽车的美容与装饰、汽车电子电工技术应用、汽车结构与拆装、汽车使用日常维护、汽车的修理、汽车 性能检测、汽车故障诊断九大模块：（1）汽车机械常识包含量缸表的使用、曲轴的测量、汽缸的测量；（2）汽车文化包含汽车驾驶的演示和汽车驾驶的实训；（3）汽车的美容与装饰章节包含的主要课程（汽车清洗、汽车护理、汽车漆膜修补、汽车车身装饰、汽车室内装饰、车身电器的装饰等）；（4）汽车电子电工技 术应用主要包含电源系统绘制与连接、启动系统绘制与连接、点火系统绘制与连接、照明系统绘制与连接；（5）汽车结构与拆装包含整车拆装，发动机拆装，发电 机拆装，发电机拆装（含工具），自动变速器原理，变速器内部展示与拆装，汽车整车展示与拆装，汽车底盘展示与拆装等（所有拆装均包括：自动拆卸，自动安 装，手动拆卸，手动安装。其中自动拆卸，自动安装是为了让学员学习整个拆装过程，手动拆卸，手动安装是为了学员练习对所学拆装步骤的熟悉度）；（6）汽车使用日常维护包含调整点火正时、交流发电机各部件的检修、启动机故障诊断与排除、前照明灯的检查与排除、电动门窗故障诊断与调整等。（7）汽车的修理包 含汽油泵拆装、分电器拆装、曲柄连杆机构拆装、活塞环更换、喷油器拆装、汽油机竣工验收、柴油机竣工验收、气缸压力的测量、变速器的拆装、前桥拆装、转向 器拆装桑塔纳主减速器拆装、东风制动阀拆装、交流发电机拆装、分电器拆装、四缸发动机拆装、以及制冷剂进行泻放、添加及抽真空等常见汽车修理内容；（8）汽车性能检测功能模块可让学员在三维互动的场景中学习动手进行制动性能检测、灯光性能检测、汽车尾气性能检测、侧滑性能检测、蓄电池性能检测、交流发电机 性能检测、启动机性能检测、点火性能检测、点火能量检测等性能检测；（9）汽车故障诊断包含机械故障，电控故障，电器故障。机械故障主要检查器件磨损间 隙，裂纹，变形，老化等故障（包括冷却系统，润滑系统，启动系统，点火系统等故障）；电控故障检查发动机控制和各个系统控制反馈信号的检测，查看各个功能 传感器的故障（防盗系统，燃油系统，排气系统，点火系统，空气供给系统等故障）；电器故障检查各个系统的电器原件故障(如雨刮喷水系统，灯光照明系统，仪 表系统，启动系统，充电系统，玻璃升降系统，电动后视镜系统等故障)。本系统还提供排除故障过程中需要用到相关仪器仪表，例如：汽车故障检测仪，示波表，千分尺，内径千分尺等三维互动模型。

虚拟现实仿真 篇6

随着各城市旅游產业的不断发展，旅游信息和景区服务的网络化和大众化趋势日益明显，加强旅游移动产业要素整合，延伸游客信息服务渠道与方式，成为国内外的一项研究重点。改革开放以来，我国的旅游业有了突飞猛进的发展，随着市场经济的发展和人民生活水平的进一步提高，人民对旅游消费的需求也将进一步上升，国内旅游业在国民经济中的地位和作用将会越来越重要。旅游业大发展的同时带动了导游行业的大发展，利用遥感影像结合GIS、GPS和三维模型，建立基于虚拟现实与三维仿真的城市旅游移动平台成为未来移动地理服务发展的方向之一，它能够为用户提供更为直观、更新时间更快的无缝拼接的地理数据，同时满足用户的空间服务以及覆盖全球的地理服务需求。

现阶段移动产品的地理服务，主要表现在二维地图的移动导航、查询、搜索等GIS服务方面，此方面的应用已经得到广泛的好评，随着虚拟现实技术的深入发展，逐渐产生了三维仿真移动产品的服务需求。GPS技术的成熟与发展，能够为各类运动载体的实时定位提供有力保障，同时随着信息技术的日益发展，PDA的体积越来越小巧，集成的功能越来越强大。结合GPS和PDA的优势，建立基于移动平台的三维仿真旅游系统，能够为游客提供景区的三维可视化环境，并在三维场景的基础上为游客提供各种旅游资讯服务。

2 基于虚拟现实与三维仿真的城市旅游移动平台建设

2.1 数据标准化体系

遵循“需求牵动，标准先行”的原则，建立了三维模型数据的采集、制作、更新标准，三维仿真旅游移动平台基础数据的建库标准及数据安全管理规范等标准化体系；

2.2 基础数据建设

遵循分批建设、逐步实施的原则，先期开展对重点区域的精细建设，对于数据不完整或次要的区域进行初步建设，并在后期进行完善和补充。构建满足基于虚拟现实与三维仿真的城市旅游移动平台需要的三维模型数据库。

2.3 平台功能开发

平台搭建基于GPS、GIS、三维仿真技术和多通道交互的智能导游终端，通过GPS接收器获取到游客的当前位置信息，并利用数字化矢量地图自动检测旅游景点，结合多通道交互技术和信息可听化技术向游客提供相关景点的三维仿真场景展示及多媒体信息查询，同时提供了多语种介绍。

系统网络架构图

2.3.1 三维可视化

平台需要开发三维可视化环境，利用IDirect3DMobile COM接口，采用C++语言开发，建立跨主流移动设备操作系统平台，实现其应用，在可视化环境中实现场景数据、对象建模、场景引擎、交互模型、GPS定位信息、三维空间分析工具开发等。

2.3.2 空间数据管理

在空间数据管理方面，利用金字塔技术对海量遥感影像进行多层次多分辨率处理与数据压缩，对二维矢量数据分层并实现网格管理。数据管理形式：文件形式和数据库管理。可利用三维空间地理坐标的唯一性建立相应的数据集，将属性信息与地理空间信息相对应，实现在三维漫游的同时对目标的属性进行查询、检索与管理。

2.3.3 功能模块

基于虚拟现实与三维仿真的城市旅游移动平台涵盖一下几个功能模块。

(1)城市海量地形影像数据浏览

运用海量多层次多分辨率遥感影像与数字地面高程构成三维空间地形基础数据，作为移动公众信息服务地理空间信息的基本载体，同时结合二维移动电子地图、移动GIS系统和移动GPS系统，利用网格技术对地理空间数据进行集成，在移动终端上实现数据多级无缝拼接与覆盖，对DOM、DEM、地名、路网、POI等基础数据进行分层管理。

(2)三维场景漫游

提供包括三维场景的浏览、二维属性信息的浏览和多媒体信息的浏览功能。用户可以通过停放、点击标志点，读取数据库并显示相关信息，包括人文景观、标志性建筑等。

(3)景区移动电子地图浏览

提供知名景区移动电子导游地图，真实地将景区的优美景色及人文历史展示给公众，使公众通过手机足不出户地享受美丽的景色、感受人文历史，更加便捷、生动。

(4)热点全景点展示及谷歌街景

采用全景图虚拟现实等技术构建可视化景区，利用全景图技术实现景区的可视化。

(5)查询

根据用户提供的位置信息,通过搜索地图数据库查询用户所需地点。用户可在景区内查询景点、公共卫生设施、旅馆、银行等公用设施的信息。

(7)天气预报

提供在线查询各大城市的天气情况服务，为游客出行准备工作提供最优的气象预报。

(8)二维与三维切换互动

提供三维系统和二维地图之间的切换以及互动，以满足不同类型使用者的需要，充分发挥不同信息表现形式的优势。

(9)好友搜索及地图发送

通过移动终端的定位功能，使用者可以将自己位置进行共享，这样就可以搜索并显示好友列表（通讯录）中处于使用者附近一定半径内的好友，还可以将自己在地图上的位置及周边图片发送给好友，让朋友对你身处何地都一目了然，结伴购物与进餐等。

3展望

基于虚拟现实与三维仿真的城市旅游移动平台建设，能够为国内各大旅游城市的游客提供电子导游、旅游指南、实时服务信息、WIFI上网等旅游信息服务。旅游城市在部署该应用后，可以迅速建立起一个高效现代的游客自助旅游信息服务体系，为广大国内外自助旅游者提供多语言电子导游服务，并进一步完善旅游资讯服务，通过发布实时活动信息、实时优惠促销信息等措施促进游客在旅游服务场所的消费，增加旅游收入。自助旅游爱好者者使用智能手机，根据GPS定位浏览当前位置的旅游指南，能够更加方便地了解城市的景点、美食等各类资讯，为出行提供指导服务；游览点的自动导游解说，也能够方便游客领略到旅游景区、展览等背后的意义，使用较小的代价即可获得整个城市内的电子导游解说服务。

参考文献

[1]江丕文,黄新等.城市三维数字景区建模的研究与实现[J].地理空间信息,2009,7(6):6～9.

[2]谭营军,李翠霞.虚拟现实技术的应用与发展[J].计算机工程应用技术,2008,3(7):1577~1578,1605.

[3]高云.中国旅游电子商务发展现状、趋势分析及对策[J].大连民族学院学报，2007, 37(2): 44～46.

[4]朱元嫣，陈能等.旅游场景三维可视化方案[J].上海师范大学学报，2007,36(4): 98～103.

虚拟现实仿真 篇7

本文以VRML构建三维静态模型,利用Simulink模型产生的信号数据控制链接静态模型,关联行驶控制系统模型与虚拟现实,并利用该模型产生的信号数据控制和遥控虚拟现实中车模的运行,实现系统的虚拟现实仿真。

1 数学理论及模型

在车模行驶控制系统中,首先将需要控制的被测参数(速度)由遥控控制器转换成一定的信号,再与预先指定速度进行比较,然后将得到的差值信号经过计算后作为相应的控制值,再将控制值传送给控制系统进行控制,重复上述过程,以达到调节的目的。系统的控制值必须要依靠以往的经验和现场测试确定,因而本文中行驶控制采用的是按差值信号的比例、积分和微分进行计算控制量的方法,即PID法,其控制规律的数学模型为:

其中e(t)为差值信号;Tp为比例系数;Ti为积分常数;Td为微分常数;y(t)为系统输出。

根据这一数学模型和试验数据测量的需要,上述模型可以离散化为下列三个部分的数学描述:

1)速度设定子系统(Speed Set Subsystem):这是行驶控制系统的输入部分,其功能是将当前速度转变为信号传递给下面的运行控制子系统,并且限定车模速度的变化范围。这里车模速度变化范围设置为为0～6 km/h,因此二者之间的数学关系式为:

2)离散运行控制子系统(Moving Control Subsystem):该子系统是整个行驶控制系统的核心系统。其作用是比较车模当前行驶速度与指定速度,利用二者的差值生成相应的牵引力控制车模的行驶。该PID控制系统可以离散化分解为下列三个数学模型:

积分环节:x(n)=x(n-1)+u(n)

微分环节:d(n)=u(n)-u(n-1)

系统输出:y(n)=Pu(n)+Ix(n)+Dd(n)

其中为u(n)系统输人,相当于当前速度与指定速度的差值。y(n)为系统输出,相当于车模的牵引力,x(n)为系统中的状态。P、I、D分别为PID控制器的比例、积分、微分控制参数。

3)动力子系统(Force Subsystem):动力系统是整个系统的执行部分,其作用保证车模在牵引力的作用下改变行驶速度,在最短的时间达到指定速度。易知牵引力与速度之间的关系式为:

其中a为加速度:a=dv/dt,v为速度,F为牵引力,m=50kg为车模的重量,b为车模行驶阻力系数,此处设定为1。

2 信号仿真

2.1 选取Simulink模块,建立模型

根据上述离散数学模型,选取适当的Simulink模块,组建模型运行的控制系统所需的主要库模块包括:1)数学运算Math模块库中的Slider Gain滑动增益模块:对输人信号x的范围进行限制;2)离散Discrete模块库中的Unit Delay单位延迟模块:用以实现车模运行控制,也是本离散控制子系统的微分和积分运算的实现车模控制主要模块;3)连续Continuous模块库中的Integrator积分器模块:用以实现动力系统产生和控制;4)子系统Subsystems模块库中的Subsystem子系统模块:用来封装模型的三个控制子系统;5)通用CommnlyUsed Blocks模块库中的Sum加减运算模块:构建离散控制系统的数学运算;6)模拟Sinks模块库中的Scope窗口显示模块:用来显示模型控制信号输入曲线。

这里先建立遥控车模行驶控制主模块,然后按顺序建立并封装子模块。如图1～图4所示。

2.2 系统仿真设计参数设置

模型系统建立起来后,按系统要求和现场试验的需要设置系统仿真参数:

1)Speed Set Subsystem参数:(1)Slider Gain模块最小值设为Low为0,最大值High设定为1,初始值Initial选取为0.5。(2)Gain模块:增益取值为6。

2)Moving Control Subsystem参数:(1)所有Unit Delay模块初始状态均设为为0,采样时间为0.02s。(2)P、I、D增益模块比例、微分、积分初始取值分别设定为3、0.006、0.6。

3)Force Subsystem参数:(1)Gain模块:取值为1/m,即1/50。(2)Gain1模块:取值为b/m,即1/50。(3)Integrator模块:选取默认初始状态,即速度初始值为0。

4)系统仿真参数。(1)仿真时间范围:模型运行起止时间设定为从0～20s。(2)求解器:选择变步长连续求解器。其余模块参数与仿真参数均使用默认初始值。

系统模块与仿真参数设置完成后,对系统行驶控制输入信号进行仿真。可以采用多组参数进行比较,选取较优结果,这里根据试验需要使用两组不同的PID控制参数对系统进行仿真,其结果如图5所示。

2.3 控制信号仿真分析

遥控行驶控制模块的目的是要使车模在较短时间内平稳地达到指定速度。从两组仿真结果图中可以看出,在行驶控制控制参数取值为P=3,I=0.006,D=0.6时,车模的速度并不是平稳地达到指定的速度,而是经过一个振荡衰减的过程,先增大后减小,最后逐渐达到指定速度值。显然这组参数并不理想,耗时太多,此系统为典型的二阶欠阻尼控制系统。

这里需要对控制参数进行调整,从中选取最优化的取值。对于PID控制器,增大微分控制参数D能够减小系统超调量,减少系统调节时间;增大积分控制参数I能够增加系统超调量,延长系统调节时间;增大比例控制参数P值能缩短系统调节时间。这里仅适当调节控制参数P、D、I的取值,从系统在控制参数取值为P=5,I=0.002,D=2.5时的仿真结果中可以看到:模型能够平稳而较快地达到预先指定的速度。

3 仿真试验

3.1 建立VRML静态模型

VRML建立三维模型有两种方式:一是利用V-Realm Builder:可以直接选择节点,添加节点并在对应的右侧窗口即时显示效果,避免了枯燥的编程和代码。但是操作和数据更改很麻烦,难以控制,难以达到理想效果。另一种方式是VRMLPad:在主窗口输入代码,具有自动同步代码和错误提示功能,数据、代码一目了然,便于修改。窗口左侧同步现实节点树,右侧对应的是节点生成的三维物体。但是直观性不强,数据量过大,操作起来费时费力。VRMLPad的另一个特点是具有动态演示窗口(如后面图11所示)。两种工具界面如图7～图8所示。

基于两种工具的优缺点,本文采取了交互式的办法建立VRML静态模型场景:先用VR Builder建立场景的基本框架结构,保存为car.wrl文件。然后再用VRML-Pad调入该文件,对数据和细节部分进行修改和调节。

3.2 分解场景,选取适当节点

根据场景仿真的需要,适当加入现实元素,对要建立的三维虚拟场景进行分解,化简为符合VR Builder节点规范的简单模型单元,并选取适当节点构建。图11所示的简单三维静态车模场景所用节点有:(1)背景节点(Background):建立地面天空等背景因素,便于试验观察对比;(2)几何节点(Geometry):用来构建简单场景所需的固定几何形状元素;(3)外观节点(Appearance):生成各种几何体和场景的表面、纹理等外观因素;(4)视点(Viewpoint):对场景的观察角度进行定义和调节,适当调节观察角度等。(5)形体节点(Shape):利用几何节点生成的简单几何体群组生成规则的复杂形体;(6)指标构面节点(IndexedFaceSet):构建复杂不规则的三维几何形体造型,这是生成车模的主要节点。

3.3 调节节点参数,形成符合现实的虚拟场景

利用VRMLPad调入由VR Builder生成并保存的节点文件car.wrl,对各个节点域值进行修改和调节,这里要同步进行调节和观察场景变化,生成仿真所需文件。仍保存为原文件名。

在VR Builder中利用Indexed FaceSet Editor节点编辑器构建车模表面三维模型,调节车体形状生成的数据自动记录在节点相应域的域值矩阵中,生成车模效果图如图9～图10所示。

车体表面、道路和天线表面颜色、纹理等利用节点Appearance调节,利用Shape、Geometry节点调节天线和道路的形状,坐标位置等。Background节点和Viewpiont节点:调整好观察位置、角度后,其他采用默认值即可。

3.4 车模遥控仿真Simulink虚拟演示

1)利用Matlab/Simulink打开前面已经构建起来的车模运动Simulink模型,将模拟现实工具箱库中的VR Sink输出模块拖拽上去,并双击该模块,在参数对话框中选择car.wrl文件名,同时展开并勾选translation平移选项框,这样就与静态VRML文件建立了关联,并且给VRSink模块设置了一个车模平移输人控制端:Car_Mustang.translation,即控制仿真车模在虚拟世界中的平行移动输出。点击观察按钮view,在浏览器viewer中就可以看到先前VRML构建的虚拟场景。

2)前面构建的Simulink模型体现的是仿真车模的速度变化,其运动变化快慢是通过位移体现出来的,因而还要在仿真模型中建立积分器,使车模在仿真时间段发生的速度改变通过位移的快慢变化体现出来。完整的Simulink模型如图12所示(子系统模型不变)。

3)启动仿真,在浏览器中可以观察到车模的加速运动过程。

从车模的动态行驶过程演示可以看到:对两组不同的输入信号,车模的加速行驶明显呈现不同的规律:第一组参数下先加速然后减速再加速,达到平稳行驶状态较慢;第二组参数下一直加速,较快地到达了平稳行驶状态。很明显后一组参数下车模能较快的到达平稳运行状态,节省成本和时间。这对于实践具有积极的指导作用,可以通过模拟仿真获得最佳控制参数,加快研发进程。

4 结论

从仿真试验可以看到,利用Simulink模拟产生的信号数据控制和操纵VRML构建的虚拟世界中的动态实现,并从模拟中得出相关数据,指导我们的研发设计,具有重要的实际意义。Simulink的虚拟现实工具箱为三维虚拟场景的可视化模拟和动态交互提供了一种有效的实现平台;而VRML构建三维复杂虚拟场景时,恰当进行三维造型简单化分解十分重要,分解将简化构建三维场景过程,使其中各模块利用基本节点就可实现。

参考文献

[1]薛定宇,陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术及应用[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2]张家祥,方凌江,毛全胜.基于MATLAB 6.x的系统分析与设计――虚拟现实[M].西安:西安电子科技出版社,2002.

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[4]Iwadate Y,Katayama M,Tomiyama Ket al.VRML animation from multi-view images[J].Multimedia and Expo,2002,17(1):881-884.

[5]En-Mi Lim,Tsuyoshi Honjo,Kiyoshi Umeki.The validity of VRML images as a stimulus for landscape assessment[J].Landscapeand Ur-ban Planning,2005,14(1):71-84.

[6]Tsuyoshi Honjo,En-Mi Lim,Visualization of landscape by VRML system[J],Landscape and Urban Planning,2001,55(3):175-183。

[7]张金钊,张金镝,张金锐.虚拟现实三维立体网络程序设计语言VRML[M].北京:清华大学出版社,2004.

虚拟现实仿真 篇8

随着铁道信号仿真模拟演练培训系统的大面积普及和应用,构建覆盖全路的仿真培训系统,必须依托铁路内部已有的广域网和局域网,应用P2P技术实现数据的传输。现存的最大问题是使用三维场景表现事物,数据体积较大,在网络中传输对带宽要求高,因此必须解决铁路局域网带宽低、接入方式多、不稳定等问题,同时考虑低端客户机在显示三维场景时的执行能力。在不改变现有网络硬件结构的前提下有两种解决方法,一是使用先进的网络技术采用多线程,预先加载数据、多点吸取数据的办法提高数据传输效率。二是优化三维场景中的模型数据,在保证数据质量的前提下缩小数据体积。第一种方法仅可解决网络传输问题,而第二种方法既可以减轻网络传输负担,又可减低客户机的硬件配置要求。本文以建立高铁车站和电务相关设备为例,重点研究第二种,即三维场景的建立和优化方法。

2高铁车站及设备建模优化方法的研究

2.1明确数据组织需求

分析项目需求,明确设备需要检修的位置,零部件,电压电流测试方法,端子等情况,计划建模数据类型与程度,总结分析结果,提出模型面数最优化的建模方案。高铁车站作为最大的环境场景来说,不但要求具备天空、线路、站台、房屋、列车等主要模型元素,还需对一些应该具备交互功能的设备建立起三维数据的可视化模型,还要能对这些数据进行操作,如道岔、转辙机、轨道变压器箱盒等。

2.2建立空间位置的场景坐标系

三维模型在场景中一定是参照某一坐标系放置的,在虚拟高铁车站大场景中以钢轨为基准建立整个场景的世界坐标系,确定钢轨位置以及列车上、下行运行方向后,确定站台、房屋位置,每一个物体都定义其局部坐标系,分别在局部坐标系中完成物体的创建后,将模型置入完整的场景中,进一步确定各个模型之间的相互位置。定义正确的坐标系在构造场景和后续定义模型动作属性的过程中可以为表示模型和设计动作提供位置参照基础。

2.3选择模型尺度

虚拟高铁车站所包含的模型种类、数量与场景精度均与采用的尺度息息相关。尺度一般是指观察研究的物体或过程的空间分辨度和时间单位。尺度的变化会影响信息被观察、表达、分析和传输的详细程度[1]。

根据场景表现的需要,按照高铁车站可控视角划分为三个级别的尺度,

1)设备内部尺度:应用于具体某一设备的内部动作原理、设备检修调整、设备故障处理等场景,表现齿轮、螺丝、接线端子等微观设备元器件。

2)设备集中区尺度:应用于某个区域内多台设备联合工作时的外部动作原理、设备检修调整、设备故障处理等场景,表现设备外壳、钢轨道床以及各设备之间的连接关系。

3)车站全景尺度:应用于全景漫游场景以及切换其他视角尺度时的过渡场景,表现地表、列车、站台、房屋等物体。

2.4构建模型结构及组合连接关系

通常大型虚拟场景采用的都是有层次的模型结构,进行结构分层定义之后,便可以开始对场景实施组织管理,将需要建立的模型根据类型、用途、位置分别建模,确立建模目标和建模流程,从而有效缩短建模时间。

元器件之间通过组合关系建模可以构成各种组合连接关系。这些关系可以使模型的某些部件实现共同移动、旋转、形变等动作、同时为后续定义模型的物理属性以及运动属性提供了基础支持。常见的组合关系主要包括齿轮咬合之间的啮合面连接、设备间使用弹簧连接等关系。

2.5消除冗余多边形

在初步建立好的模型中都存在可有可无的几何元素,不但会增加面数,而且在旋转观察模型或执行动作时会出现画面闪烁的现象。在建模过程中存在冗余面几乎不可避免,冗余元素主要包括点、线、面以及体等,通常均是不可见的。消除冗余的、不可见的多边形,可以减轻系统负担,提高场景实时运行的速度[2]。

三角形是图形图像显示系统中使用最广泛的图形描绘元素,研究如何消除冗余多边形的方法其实就是研究消除不必要三角形的方法。在构建虚高铁车站的过程中主要使用以下两种方法:

2.5.1 基于聚类操作的三角形网格优化

计算思路是依据模型的外观将模型使用的空间划分成数个立方体单元,通过对立方体单元中各个顶点位置中典型的点进行计算,用典型的点代表属于相同立方体单元中的其他顶点,最后移去不需要的三角形,如图1所示。

2.5.2 基于删除操作的三角形网格优化

如图2 所示为顶点删除网格简化算法,图3 为三角形删除网格简化算法。在此类算法中,被删除的元素为点、边和面三类。算法建立在分析顶点,边以及面片的重要程度的基础上,将其中不重要的元素删除,对遗留下的空间重新进行三角形化来填补[3]。

通常场景中的可视角度是有限制的,某些器件始终位于不可见位置,将它们删除或隐藏对场景完全没有影响,却能极大提高场景加载和运行的速度。以高速铁路无碴轨道道岔为例,在制作线路时,钢轨只有轨面可见,因此,可以将钢轨轨底和道床部分的模型面删掉以减低模型面数,如图4所示。其余现场设备均按此方法进行了优化。

通过消除冗余多变形可以大量降低模型面数,减小模型文件体积。道床场景的初始面数为44872 面,经优化后,降低为32429面,减少了28%,对应的模型文件体积由初始的3.58M缩小为2.91M,达到了优化的目的。

2.6 使用纹理技术优化

在构建车站场景模型的过程中,纹理的地位非常重要,极具真实感的纹理最能反映现实世界。纹理制作包括建筑物纹理、地表纹理、钢轨纹理、路基纹理、各类设备纹理等等。

采用现场照片作为纹理贴图“贴在”模型表面是提高场景真实程度行之有效的方法,不但可以替代物体表面复杂的多边形,还可以在场景中较远或不重要的位置代替相关模型。通过纹理映射优化,场景的读取速度和运行实时渲染速度比单纯使用模型的场景要提高很多,而且进一步提高了场景真实程度。建筑物以及转辙机在车站全景尺度下完全可以使用只有六面的长方形基本体,配以设备贴图的方法来显示,取得良好的视觉效果

2.7 使用实例化技术优化

当同一三维场景中存在所处空间位置不同,但基本几何特征相同的两个及以上三维模型时,可以只建立其中任意一个模型,然后在任何需要该模型的位置定义一个指向其原始模型的指针,这样就通知系统在运行该场景时在该位置映射一个原始模型。实例化技术就好比一个几何体根据条件变化可以拥有多个影子,而实际物体只有一个,众多影子是实际物体执行平移,旋转,缩放操作后得出的[4]。

2.8 使用LOD技术优化

根据模型在场景中所处的距离远近和重要程度来决定渲染模型所需的资源分配量,即对于不同的模型或模型的不同细节采用分层次的显示表现形式。当某一模型距离在远端、模型体积较小或在场景中不是主要表现对象时,采用低精度模型予以表现,反之则使用高精度的模型进行表现[4]。一个模型在某一场景中是重点表现级别的模型,在另一个场景中则无关紧要。因此针对同一模型需要满足不同场景调用的需要,必须建立不同精度的模型,然后根据场景需求选择使用高、中、低三种模型级别。如图5所示,为ZD(J)9型转辙机在三种不同场景尺度下抽象模型、粗糙模型以及精细模型所表现出的不同效果以及各自的实际面数。

2.9 使用外部引用技术优化

外部引用技术的基本思想是将一些在构建场景时没有创建的模型或其他格式文件加入到当前实时运行的场景中来,并让其定位于事先设计好的位置,执行预定的任务。此技术的好处显而易见,例如在车站尺度场景中需要临时表现某个设备集中区尺度场景或设备内部尺度场景时,可以临时引用所需的场景文件,执行场景任务,在完成交互任务后只需停止引用文件,则场景恢复到引用前的状态。这样就避免了重复建模,同时外部文件只有在引用执行时才占用消耗系统资源,停止引用后立即释放占用的资源。

3 结论

高铁车站的设备都是由多个复杂元器件组合而成,可分为机械类、电气类以及两者的混合类型。因此必须对设备的外形以及内部组成结构有清晰的了解,将复杂形体分解为简单形体的组合,同时为了实现三维模型数据在复杂网络环境条件下的迅速传输,必须在模型真实感和模型数据体积之间寻找平衡点。也就是说在满足使用者视觉效果感受的前提下,综合运用各种优化方法,最大限度的优化模型。

摘要：通过仿真高速铁路车站和电务设备的建模实例,提出了在铁路局域网等类似低带宽网络环境下通过运用模型优化、模型与图型的混用、灯光的设置、纹理贴图的使用、视角控制等方面的技术建立复杂实际设备时的具体思路和方法,并探讨了在大场景环境中采用的表现手法。为虚拟现实平台的搭建过程提供了清晰有效的建模思路及优化方法。

虚拟现实在体育仿真中的应用探析 篇9

关键词：虚拟现实,体育仿真,应用探析

奥林匹克已经有了100多年辉煌历程, 运动员们在拼搏努力力争夺冠的比赛过程中获得奖杯的同时, 也向我们展示了体育的无限魅力。我们发现现在几乎所有的项目成绩的提高幅度越来越小, 甚至有一些项目的成绩要提高百分之一、二是十分困难的事情。所以, 只从运动技术的一个视角来看, 必须在运动技术上, 完成高精度的捕捉。

目前, 各国对于运动技术的热点都集中在两个领域即:技术视频分析以及三维虚拟仿真。而三维技术应用的比较广泛并且我国也处于领先的地位。所以国家体育局的官员们表示说, 将投入巨大的人力、物力和财力在以三维仿真技术为主的虚拟技术的实现上。

一、虚拟现实

虚拟现实是由计算机形成并且模拟人的感觉世界的及时表示, 也被称作虚拟环境。其中“世界”指的是具有真实感的立体的图形, 它不仅可以是在某种特定的现实世界的真实的再现, 同时也可以是假象出来的世界。操作着通过视觉、听觉和力觉等等与虚拟现实交互, 从而能够产生出身临其境的场景, 因此虚拟现实技术为人们提供了一种新的交互方式为。一般情况下, 虚拟现实系统有很多种的输出形式, 不仅可以处理多种输入设备, 而且能够进行比如复杂行为的建模, 实时交互和视点控制等等一系列的动作。

二、体育仿真系统

现代的竞技体育正在朝着高标准, 有难度的方向迅速的发展, 这使体育训练当中就更多的借助科技手段来不断的提高。因此, 这就要运用到与体育相关的科学, 并且采用科学的方法对体育运动中涉及的规律进行深刻的研究。体育仿真系统是一门具有实验技术的科学, 它是通过计算机来模拟技术从而再现体育教师的经验、教练员训练的意图和管理者对方案的组织及其运动动员的训练过程等等, 从而达到他们对于体育系统的分析和解释以及预测和组织的一门实验技术科学。

三、功能要求

对于体育仿真系统有以下几方面的功能要求:

(1) 构建虚拟训练场景:对于具体的项目有具体的训练场景的要求。 (2) 运动数据捕获:是通过对传感器的跟踪设备进行直接记录实体运动的运动数据并且将他们进行生成计算机动画。这种方法的优越性是能够真实的捕捉到人类的运动数据, 效果十分逼真, 并且还能保证在训练过程中的科学性 (3) 生理和心理的数据采集:生理和心理的指标是运动员在比赛的状态下的重要的反应, 根据传感器器和智能化的反应对运动员的生化数据, 来进行采集。 (4) 动作重演和展现:这项是仿真系统中的重要的要求, 而传统的摄像手段在平时的训练技术录像中并不是很理想的。 (5) 图示化训练效果的分析:即通过图示来表示表示误差分析。通常分为两种方法分别是:在线式和离线式的误差评估分析方法。

四、系统组成

体育仿真系统可分为两种即:沉浸式和非沉浸式系统, 前者是需要立体的工具, 例如:立体眼镜、立体耳机、高性能计算机等等设备, 使用户能够沉浸在虚拟的环境中去并且能够真实的感觉到立体声音的感觉和听觉, 但是这类设备比较昂贵。而非沉浸式的主要是依靠软件来建立据哟视觉和听觉信息都比较丰富的虚拟世界, 它的特点是比较经济、便利。

五、典型系统介绍

虚拟体操训练系统:计算机通过把运动员的真实运动进行建模。从而使得虚拟的体操运动员能够精准的对运动员的体操动作进行重现, 从而能够帮助运动员改正并且能够明显优越于对照组, 从而使得差异性显著的见表现出来, 并且会使离散程度变小。所以, 显而易见, 采用这种教学方法会对学生的身体素质的提高具有明显的促进作用。

六、结论

本文对于体育仿真系统的研究现状和关键技术以及典型的系统做了简单的介绍。我们可以预见的是, 我国对于虚拟现实的研究在逐步的提升, 对我国以后的体育事业有重大的贡献, 可以为体育健儿们营造更好的环境, 从而让他们有更大的提升空间, 所以虚拟应用在体育仿真中的应用也会越来越广, 为体育事业的各项工作都提升了很大的高技术含量。

参考文献

[1]汪成为、高文、王行仁:《灵境 (虚拟技术) 技术的理论、实验及应用》, 清华大学、广西科学技术出版社, 1996:l—10。

[2]潘志庚、姜小红、张明敏、石教英:《分布式虚拟环境综述》, 《软件学报》, 2000, 11 (4) :461-467。

[3]韦有双、杨湘龙、王飞:《虚拟现实与仿真》, 国防工业出版社, 2004·l。

[4]冯立正、陈健:《运动捕捉技术在体育中的应用》, 杭州师范学。

虚拟现实仿真 篇10

基于虚拟实现技术的配电线路巡检仿真培训系统具有很多优势, 比如它拥有较大的信息容量、能够进行多项演示、可以模拟出很多实际动作、模拟实际工作环境等, 这些优势都是过去的培训方法不能比拟的。利用虚拟实现技术所创造出的培训环境能够极高的还原电力作业现场, 被培训对象可以在不存在任何危险的状态下完成不同业务的培训工作, 从而在很大程度上避免电力事故的产生, 这样就能够极大的降低培训时间, 节约培训成本。

1 三维建模

三维建模可以说是整个虚拟仿真培训系统的基本要素, 三维建模通常有几何建模以及物理建模这两种形式。换句话说, 虚拟仿真培训系统中需要几何模型必须与实际相符合, 同时也必须要具有与实际物体相同的运动特征, 构建出的模型必须要真实, 这样才能够更好的达到培训的目的。在三维建模的过程中必须要充分利用各种先进技术, 将实际物体的具体尺寸、纹理细节等作为最原始的数据, 使用Multi Gen Creator[1]这种建模软件来构建数据库。在这一过程进行中, 必须要结合虚拟仿真培训系统的实际要求以及对实际物体的等级需求来进行, 如此才能够更好的构建模型, 从而增强培训系统的真实性[2]。

2 碰撞检测

本文主要结合仿真培训系统的具体需求以及工作人员在进行实际的业务操作过程中的特征, 通过对引擎源码进行修改, 利用AABB轴向算法来对模拟工作场景与其他物理存在的碰撞进行检测, 这种方法的编程过程中相对简单, 而且容易实现。

3 交互行为控制

配电线路巡检虚拟仿真培训系统的组建, 不仅仅需要依靠真实的三维场景, 同时必须要具备一个相对简易的人机操作界面, 这样一来才能够让培训的效果得到更好的提升。在本文所论述的这一系统之中, 进行人机操作界面的设计时充分考虑到了人机的交互, 在人机界面清晰的让用户了解能够使用三维模型进行哪些操作。如对物体进行平移或者旋转、拉伸物理、浏览三维场景、电力元件的工作原理展示、故障的模拟抢修等。如此一来, 即便是使用该系统的用户不具备非常高的计算机知识也能够非常轻易的使用该系统来进行电路巡检工作流程的模拟操作, 从而让培训的效果更好。

4 仿真培训系统

4.1 系统介绍

模拟仿真培训系统主要采用计算机技术、网络技术、虚拟现实技术等现代化技术, 给电力人员的业务培训提供了一个非常简易并且高效的网络平台。在虚拟仿真培训系统中, 它运用3D动画、图形以及声音等不同的多媒体对电力操作流程进行了逼真的演示。系统中也有非常之多的案例让电力工作人员进行参考实践, 能够极大的满足电力企业技术人员的培训需求。

4.2 系统功能

4.2.1 现场漫游功能, 现场漫游功能能够从不同的方面对电力

作业现场进行了解, 主要有变电站和电力线路的结构、电力设备的运行状况、电力线路的接线情况等。

4.2.2 规范电力人员的工具操作流程, 对于电力技术工作人员

而言, 必须要对各种安全工具有充分的了解和认识, 能够完全掌握它们的具体操作方法, 这对于电力作业时确保相关人员安全具有非常重要的意义。虚拟仿真培训系统结合电力生产的实际特点, 根据相关的规范要求, 利用各种图形动画演示, 为电力操作人员展示出了各种安全工具的使用、存放方法以及注意问题。

4.2.3 实际操作培训功能, 该系统能够对配电线路巡检人员进

行线路设备、运行规程、操作规范等方面的培训。能够在很大程度上还原实际操作现场环境, 让培训对象能够获得一种亲临其境的感受, 从而更加牢固的掌握配电线路作业基本技能。

4.2.4 维护检修培训功能, 虚拟仿真培训系统能够利用其培训

平台, 极大的增加配电线路检修工作人员的技术水平, 同时也可以让新的技术人员对电力专业设备有一个详细的认识。利用这一系统能够在很多方面处理好过去电力培训中一些不可视、不可进入的危险场所的培训难题。

4.2.5 案例模拟功能, 通过对一些典型案例的实际模拟来进行

培训。模拟的案例通常是随机的故障, 或者是在电力系统运行过程中由于人为失误而导致的故障等。被培训的对象通过这一系统进行案例模拟练习, 能够在较短的时间内对配电线路经常产生的一些鼓掌事故以及其基本处理方法有充分的了解和掌握, 让被培训人员在实际工作中遇到这些问题时的应变能力和处理能力得到很大的提升。

4.2.6 培训者和被培训者的互动交流功能。培训者对该系统模

拟的培训过程中进行实时的监控和管理, 培训者可以利用不同的方法来对培训流程进行更改或者删除。培训者能够使用随机触发模式、定时触发模式或者其他模式, 对培训场景进行及时的切换和改变。培训者对被培训者的实际操作流程进行及时的记录, 以便于培训结束后展开考评。

4.2.7 被培训者和被培训者之间的互动交流功能, 在虚拟仿真

培训系统内部, 不同的受训者可以扮演成不同的角色来组建班组。例如某一被培训对象的角色是工作票签发者。另一学员的角色是工作票的负责人员、其他几名学员的角色是工作组成员, 几名被培训者被要求在同一个工作环境下共同来完成某一工作任务, 从而让多个学员获得了培训经验, 更增加了学员之间的互动。

4.2.8 考核评价功能, 该系统能够在受训对象经过培训之后科

学的对学员的培训情况进行分析考核, 受训者也可以利用系统提供的功能开展自我评价。

5 结束语

基于虚拟现实技术的仿真培训系统其灵活性非常强, 能够在很大程度上满足电力作业人员的培训需求。该系统可以实时检测培训对象的受训过程, 在模拟培训的过程中第一时间作出信息的反馈。虚拟仿真培训系统能够让培训对象在任何地点进行培训, 打破了过去培训时对空间时间的限制。虚拟仿真培训系统的利用能够极大的提升电力人员业务培训效果, 从而在很大程度上提升电力作业质量。

摘要：本文介绍了基于虚拟现实技术开发的配电线路巡检仿真培训系统中的三维建模、碰撞检测和交互行为控制等关键技术, 并详细叙述了系统的架构和各模块的功能。系统的开发应用为电力作业人员的培训带来方便, 有效提高了电力安全作业水平。

关键词：配电线路,虚拟现实,仿真培训,碰撞检测

参考文献

[1]Lewis M, Jacobson J, Introduction:Game Engines in Scientific Re-search.Comm.ACM, 2002, 45 (21) :27-31.

[2]周科平, 郭明明, 杨念哥, 等.地下矿山开拓运输VR仿真系统研究[J].计算机系统应用, 2008, 17 (11) :6-13.

[3]何伟, 李勇, 苏虎.碰撞检测中的包围盒方法[J].重庆工学院学报 (自然科学) , 2007, 21 (12) :148-151.

[4]姚继权, 李晓豁.计算机图形学人机交互中三维拾取方法的研究[J].工程设计学报, 2006, 13 (2) :116-120.

[5]汤晓青, 周林, 栗秋华, 等.输配电线路施工仿真培训系统的设计与实现[J].中国电力, 2007, 40 (4) :74-76..