一、虚拟视景交互漫游过程中视点的运动控制方法（论文文献综述）
杨晓[1]（2020）在《水动力模型驱动下的智能船舶仿真平台研究》文中提出在交通强国和海洋强国战略的指引下,我国正不断加快智能船舶的研发。智能船舶与普通船舶相比,无论自主航行还是远程遥控,在船舶航行过程中都离不开远程岸基中心和适任的岸基操作人员的支持。本文聚焦行业对智能船舶岸基中心和仿真训练系统的需求,针对智能船舶离线动态演进过程中缺少高精度船舶操纵运动数学模型的问题,以及智能船舶岸基中心缺乏友好的船舶数据呈现及交互载体的问题,在船舶操纵设备数值模拟、船舶操纵运动数值模拟及基于数字孪生的智能船舶仿真平台方面展开了相关研究。主要研究工作如下:1)针对研究中涉及到的计算流体动力学理论以及航海虚拟仿真技术进行了总结和论述。从流体的控制方程出发,总结了本文数值模拟研究中采用的RNGk-ε模型、SST k-ω模型以及RSM模型,介绍了数值离散常用的有限体积法以及对离散后的代数方程组进行求解的SIMPLE算法,给出了 ITTC对于船舶数值模拟最新推荐的不确定度分析规程。对智能船舶仿真平台涉及到的三维虚拟场景建模、三维空间的取景和几何变换以及虚拟物体的碰撞检测算法进行了讨论。2)针对螺旋桨和半悬挂舵的水动力性能进行了系列数值模拟研究。以国际标准船模KVLCC2的KP458螺旋桨为研究对象,对不同进速系数和湍流模型下的螺旋桨周围流场进行了数值模拟,分析了不同进速系数下和湍流模型下螺旋桨的推力、扭矩和效率。通过螺旋桨表面压力、尾流及涡强度分布图,分析了螺旋桨推力系数的变化以及梢涡、毂涡的生成和变化。以KVLCC2船模的半悬挂舵为研究对象,对不同攻角下半悬挂舵的水动力性能和周围流场进行了数值模拟,分析了作用在挂舵臂和舵叶上的升力和阻力,分析了半悬挂舵的表面压力和周围流场的流矢量分布。为确保数值计算的有效性,按照ITTC最新的不确定度分析规程对螺旋桨和半悬挂舵的数值模拟结果做了验证和确认。在螺旋桨和半悬挂舵水动力性能分析的基础上,数值模拟了螺旋桨和半悬挂舵之间的相互干扰,比较了桨舵干扰和敞水试验下螺旋桨的推力系数和转矩系数,分析了不同桨舵间距对螺旋桨水动力性能的影响。3)针对船舶操纵运动流场及水动力进行了数值模拟研究。以国际标准船模KVLCC2为研究对象,数值模拟了不同漂角下的船舶斜航运动,解算了斜航运动下船舶的阻力系数、横向力系数和转艏力矩系数,将数值模拟结果与NMRI的水池试验结果比较,本文的数值模拟结果与水池试验结果总体吻合较好。分析了不同湍流模型下船体表面压力分布、涡度分布和绕流特性,发现湍流模型SST k-ω能够更好的呈现船舶周围流场的压力及涡度分布。为确保数值计算结果的有效性,按照ITTC最新的不确定度分析规程对数值结果做了验证和确认。数值模拟了船舶在斜航运动、不同舵角下的拖曳运动、横荡运动、艏摇运动等四种运动工况,解算出了无因次化的船舶水动力位置导数、控制导数、线加速度导数、角速度导数以及角加速度导数。4)针对智能船舶仿真平台系统架构及开发中的系列关键技术进行了研究。建立了具备在线和离线两种模式的智能船舶仿真平台架构,确定了仿真平台在线模式下作为虚拟岸基中心的11项主要功能,以及离线模式下作为虚拟训练系统的13项主要功能,设计了键鼠交互、触控交互、语音交互、VR头盔及手柄交互以及动作识别交互等五种交互方式。基于KVLCC2的数值模拟方法,为巴拿马籍57000吨散货船“CHANG SHAN HAI”建立了船舶操纵运动数学模型,并对模型进行了 35°左满舵旋回和10°/10°Z形仿真试验。通过搭建智能船舶三维模型层次结构,建立并优化了智能船舶三维模型,提高了场景真实感和实时性;从场景漫游、快速导航及瞬移、交互行为等方面实现了智能船舶的三维交互仿真。建立了智能船舶的数字孪生驾驶台,开发了基于IEC61162海事标准数据格式的航海仪器仿真设备,实现了仿真设备与实船设备数据的无缝对接。基于上述研究结果,本文开发了具备在线和离线两种模式的智能船舶仿真平台。通过对国际标准船模KVLCC2的数值模拟与结果验证,为智能船舶仿真平台离线动态演进过程建立了高精度的船舶操纵运动数学模型。通过对智能船舶仿真平台架构及关键技术的研究,开发了智能船舶数字孪生驾驶台,解决了智能船舶虚拟岸基中心数据呈现及交互的问题。智能船舶仿真平台在线模式下可作为智能船舶虚拟岸基中心,实时接收和显示实船数据;智能船舶仿真平台离线模式下可作为智能船舶虚拟训练系统,为岸基操作人员和船员提供高沉浸感的仿真训练。
石露[2]（2020）在《基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究》文中认为目前广泛使用的基于底层图形接口Open-GL或Direct3D的可视化仿真系统效率低下,且各种作战仿真研究的首要目标是提高其环境的真实性。因此,本文针对当前坦克模拟训练系统在高逼真度、高效率、跨平台和强交互性等方面的不足,提出了基于跨平台开发引擎Unity3D坦克虚拟驾驶模拟系统的设计思想。采用插件集成开发的模式对视景系统进行设计并做仿真研究,完成了由视景仿真模块、实时天气特效管理模块、行为驱动仿真模块、仪表仿真模块和坦克作战仿真模块、控制界面等子模块所组成的坦克虚拟驾驶视景仿真系统,并讨论了各个子模块的设计功能和技术原理。首先,结合坦克驾驶信息融合的实际需求和国内外最新的信息融合动态,提出了改进的信息融合功能模型,同时建立了与之对应的战场态势感知系统评价体系,旨在将虚拟现实与态势感知结合起来,为未来坦克虚拟驾驶提供理论的方案设计。其次,以现代坦克主战场为背景及视景仿真系统的高逼真度要求,开展虚拟场景混合建模方法的研究,并在三维建模软件3ds Max下建立了坦克模型及三维场景相关模型。采用地形绘制技术构建了真实感较强且多样的坦克虚拟驾驶场景,通过获得高精度低面数的DEM（Digital Elevation Model,数字高程模型）构建真实地形。以往的模拟驾驶系统仅简单地对雨、雪、雾等自然景观进行仿真,并未结合实地环境。本系统设置了天气系统管理模块来动态控制雨、雪、雾的仿真特效,具有实时和交互的特性。通过调整系统粒子数量,实现不同强度的雨、雪、雾的特效渲染,同时从地理位置上对应现实城市,将预置的地理位置的真实气象数据实时返回,并将现实天气同步到虚拟场景中,用户可根据实时天气状况对虚拟场景中的天气特效做出动态调整,在一定程度上有助于坦克操纵时提前做出合适的预判。此外,在仿真软件Unity3D中,根据坦克车辆动力学模型和碰撞器的使用,设计了满足本系统要求的控制程序脚本,坦克可以实现多种场景下的驱动仿真,在虚拟环境中能够紧贴高低起伏的地面实时完成前进、倒车、制动、左右转弯、瞄准敌方目标开炮等行为。本文提出了基于X Dreamer状态机坦克虚拟驾驶控制方案,极大地减少了系统资源消耗。最后,通过采用NPC（Non-Player Character,非玩家角色）自动寻路算法进行智能感知,NPC坦克能够动态规划路径,进而锁定敌方目标,然后与用户操纵的坦克一起完成编队协同作战仿真。经测试验证,视景仿真系统运行后保持在101-372FPS（Frame Per Second,帧率）,本系统的各模块设计仿真效果均已较好实现,基本达到了视景仿真系统实时交互性和真实沉浸感的要求。
孙雅琪[3]（2020）在《遥控水下机器人交互式仿真系统开发》文中研究指明近年来,水下机器人在军事及民事领域获得了极其广泛的应用,但由于水下机器人设备昂贵、作业环境特殊,为降低经济成本,需要对使用人员进行专门的操作培训。此外,新型水下机器人研究过程中,还需要对机器人的各项性能进行评估测试,针对这一系列问题,本文基于Unity3D开发引擎研制了一种由地面控制终端、机器人本体和三维仿真系统三部分组成的水下机器人交互式仿真系统。首先基于实验室研制的水下机器人建立动力学模型,根据ROV实际运行时的工作要求,对参数进行简化,并对ROV动力学方程进行线性化处理,提出了一种基于线性二次型控制器的水下机器人姿态优化控制方法。设计基于线性二次型算法的水下机器人运动控制器,对ROV进行动力定位稳定性控制仿真。通过对比LQR控制器和PID控制器的仿真结果,得出二次型算法有较强抗干扰能力,鲁棒性较好。基于Unity3D搭建了交互式仿真平台系统,进行功能模块开发。系统中完成了ROV仿真系统中的水动力参数赋值、碰撞检测技术应用、场景视角切换设计、特效仿真以及机器人水下运动作业可视化设计,同时对交互设备进行配置,实现指令事件的响应,完善针对水下机器人的交互式仿真平台系统的搭建。利用仿真平台中的三维仿真系统的指令输入功能对水下机器人的算法和性能进行测试,在搭建的三维仿真系统中对基于LQR控制器的ROV进行运动仿真实验,验证了LQR控制算法对水下机器人运动控制的稳定性,可进一步应用于机器人控制系统的研发。进行泳池实验,将ROV本体与三维场景中机器人模型进行对比,验证在相同的环境变量参数下,水下机器人本体与仿真环境中虚拟模型在同一控制方法下运动的同步性,通过对水下机器人纵向运动、横移运动、升沉运动、回转运动过程中多个自由度运动数据提取并处理分析,检验机器人和三维仿真系统对控制指令响应的准确性,验证所搭建交互式仿真平台对于水下机器人运动仿真的可靠性。
陈天彧[4]（2020）在《机场三维场景交互式多屏显示技术研究》文中研究表明在计算机技术高速发展的今天,面对机场不利于场景的整体获取与局部观察等问题,民航相关的企业、培训机构、高校等迫切需要计算机技术为其提供方便有效的解决方案。为了快速显示丰富且真实的机场地景,更有效地模拟机场场面的各种情况,本文提出了一种机场视景仿真的实现方法。根据系统功能和性能的需求,本文设计了系统体系结构,搭建了基于Java3D的机场三维场景可视化系统,实现了机场地景的可视化。首先,分析系统的功能需求和性能需求,在此基础上进行了可行性和重难点问题的分析,确定了三维可视化场景设计和系统功能设计的技术路线。然后,对X-Plane飞行模拟器的优势和功能进行了分析,对其关键地景数据（三维模型文件、覆盖多边形文件和机场核心数据文件）进行研究,搭建地景数据库,对系统搭建机场三维场景所需的地景数据进行管理。其次,使用Java3D API进行三维可视化场景设计,对Java3D API的优势和相关概念进行了分析,设计程序接口导入外部模型文件,使用Java3D中行为与交互、几何变换、视图、光照等核心技术完成应用开发过程中涉及到场景搭建的关键步骤,使交互式机场三维场景具有更好的观察效果。再次,针对系统的四个主要的功能需求:机场三维场景的快速显示、观察模式的选择、多屏显示和交互式控制模型,进行了系统功能设计。通过建立视图分支和内容分支实现机场三维场景快速显示,通过控制观察矩阵实现漫游模式和塔台模式两种观察模式,搭建多屏显示的硬件环境和系统开发,通过控制几何变换矩阵和鼠标键盘的交互实现对场景内指定模型的精确控制。最后,根据系统功能需求及性能需求对机场三维场景可视化系统进行了测试。系统测试结果表明,该系统可以快速建立地貌与实际相符的机场地景,具有视角调整、模型控制、多屏显示等功能,有利于此基础上进行基于机场场面运行仿真系统、机场起降指挥系统等服务于机场场面监视的二次开发,具有较高的实用性和灵活性,为机场的视景仿真提供了一个可行的方案。
冯姣[5]（2020）在《基于Web的飞行仿真系统的研究与实现》文中认为在飞行器设计过程中,运用虚拟仿真技术构建可视化平台来辅助问题分析和设计改进,减少研究成本的投入,已成为当前最有效可行的途径之一。随着研究的逐步深入,信息交流范围的逐步扩大,已有仿真系统越来越难以满足不同领域、不同地域人员之间日益扩大的协同交流的实际需求,如何打破传统仿真系统在使用条件方面的限制,构建网络化、服务化、通用化的仿真系统,为用户提供更加灵活开放的仿真服务,是当前飞行仿真方面的一个关键问题。针对上述问题,本文将飞行器设计领域与仿真技术、Web技术相结合,构建基于Web的飞行仿真系统,形成从飞行器轨迹控制到三维可视化服务的开放性仿真系统。该系统以吸气式高超声速飞行器为研究对象,利用前期研究过程建立纵向气动力模拟,根据飞行器上升、巡航、下降过程中不同的动力学特征和性能指标,建立运动学方程,并分别使用动态逆方法、解微分方程组和粒子群算法对上升段、巡航段、下降段进行建模与仿真控制,完成飞行器轨迹控制。同时采用Three.js三维引擎,分别对飞行场景中的飞行环境、飞行器实体以及尾焰特效进行模型构建,并在此基础上,结合飞行器控制模块,使模型在飞行器轨迹数据的驱动下进一步生成飞行任务的动态模拟。最后,针对飞行仿真系统中的视点控制技术进行研究,采用Agent系统的设计思想,结合运动摄影的拍摄手法,设计热点事件监控智能体、观察方式控制智能体以及观察目标控制智能体,实现视点在飞行仿真系统中的自动规划和平滑过渡,丰富模拟场景的视觉效果。基于Web的飞行仿真系统的实现,不仅为高超声速飞行器的性能评估提供了一个有效途径,同时证明了Web技术与仿真技术有机结合的可行性,使用户在仿真过程中能够有更加开放、灵活、高效的使用体验。
车力[6]（2019）在《视觉感知优化的虚拟场景生成关键技术研究》文中提出随着计算机技术的发展、大数据和互联网研究应用的兴起,人们对虚拟场景沉浸感的要求不断提升。虚拟现实系统在场景生成与漫游绘制方面涌现出三维实体数目多、复杂度高以及场景规模大等特点,传统建模与绘制方法已无法解决虚拟现实系统在模型复杂度、渲染真实感及场景规模性之间的突出矛盾。因此,在计算机硬件资源约束下,研究视觉感知优化的虚拟场景建模、绘制与漫游技术具有重要的理论意义和应用前景。本文重点围绕多视点图像的三维模型简化视觉降质评价与多分辨率建模、虚拟场景视点质量评价与最优视点智能选择、虚拟场景模型分辨率层级智能组合优化、大规模虚拟场景漫游方法以及虚拟海洋环境可视化逼真度评估等关键技术进行分析和研究,主要工作和创新点如下:1)针对图像评价网格模型简化失真存在视点数目选取凭借经验尝试、评价因素不完善等问题,提出一种基于多视点图像的网格模型简化视觉感知降质评价方法。在对基于视点的网格简化、场景最优视点选择等应用领域视点数目与算法效率关系总结分析基础上确定视点数目候选方法。从基于像素误差、基于信息论以及基于视觉感知三类图像质量评价指标中,根据指标的应用范围与评价性能两方面考虑对图像指标进行遴选。设计了多视点图像评价框架,将客观评价结果与The IEETA Simplification Database中主观意见评分进行相关性分析得到各评价因素的评价性能。在此基础上,将原始模型与简化模型在最优视点集下的视图差异作为简化引起的视觉感知误差。通过与三角形特征因子约束的QEM算法结合构建了视觉、几何多特征度量函数以控制模型的简化深度,保证简化模型的视觉、几何特征的保持。对比实验结果验证了方法的有效性。2)针对虚拟场景视点质量评价存在计算时间冗长、结果与人眼观察习惯难相符的问题,分别从图像角度和场景视点属性角度提出了两种场景视点质量评价方法。首先,分析了数字图像中亮度、色度、纹理、空间位置以及边缘像素等因素对人眼视觉感知影响并建立了数学模型。将场景图像等大小分割并计算各图像区域块视觉感知影响因子,通过归一化得到各图像区域块权重。在此基础上结合图像信息熵提出一种结合视觉感知与信息熵的场景视点质量评价方法:区域感知加权信息熵（RPWIE）。其次,根据场景几何特征、语义特征以及图像特征定义了场景视点描述子。利用表征模型视觉特征的顶点曲率构建场景视点几何特征度量函数模型表面显着度熵。通过将视点几何信息与视点图像信息相融合,提出了多视点属性融合的场景视点质量评价方法:视点潜能（VP）。最后,设计了基于AW-PSO算法的场景最优视点智能选择框架,以虚拟海战环境为例对所提两种算法的有效性进行验证,并与已有算法进行比较分析。结果表明,RPWIE算法执行效率高,计算得到的最优视点图像符合人眼视觉感知特性。VP算法计算得到最优视点能够包含更多的场景信息,满足观察者对场景的认知需要,且观察视角更为舒适。3)针对三维场景开发过程中传统的人工选择和调整模型分辨率层级过程繁琐冗长,难以达到理想的场景渲染效果的问题,提出了一种基于反馈机制的场景模型层级组合优化方法。分析了场景中模型观察距离、运动速度、视域偏心率等因素对视觉感知的影响,建立了视觉感知敏锐度因子数学模型。通过帧频与场景渲染效果反馈,利用视觉感知敏锐度因子对模型分辨率层级进行调整最终获得场景模型层级最优组合方案。实验表明,该方法能有效减少组合评价次数,快速获得高逼真度且符合人眼视觉特性的三维场景模型分辨率层级最优组合方案。同时,针对基于图像信息熵的模型层分辨率级PSO寻优算法存在场景可视化效果评价指标单一、寻优速度慢以及求解精度低等问题,从场景图像信息量、边缘信息量以及图像清晰度三方面考虑,构建了场景多特征信息融合的模型分辨率层级智能组合框架。对PSO算法中惯性权重和学习因子进行改进,并与GA算法相结合构建GA-PSO混合算法以加快算法进化速度和提高最优解的求解精度。设计了与基于单指标的模型层级组合PSO寻优对比实验,结果表明在相同实验条件下该方法在寻优效率与场景可视化效果方面均优于基于单指标评价方法。4)针对大规模场景漫游方法存在场景信息描述不直观、交互漫游耗时长、视角变化突兀以及路径不平滑等问题,提出了一种大规模虚拟场景自动漫游方法。首先,将场景按照最优观察视距准则自适应划分为若干便于分析、有意义的子区域,通过凸包构建子区域最优视点球。其次,对场景子区域视点球进行视点采样与评价,通过聚类算法和贪婪算法对场景子区域视点进行优选组成场景子区域最优视点集。分别采用GA-TSP和ACO-TSP优化场景子区域内视点排序和子区域间漫游顺序。最后,采用三次Hermite曲线对漫游路径中拐点进行平滑处理以避免视角转变的突兀感。实验结果表明提出算法能够自动生成平滑、无交叉的漫游路径,具有漫游舒适度好、沉浸感强和场景信息认知度高的特点,对大规模三维场景的开发和漫游绘制起到一定的辅助作用。5)为了实现对不同海浪建模方法的可视化逼真度有效评估,提出一种主客观结合的虚拟海洋环境可视化逼真度评估方法。在遵循三维可视化仿真实时性、一致性、交互性和组合性等基本原则的基础上,结合人类视觉系统对信息感知和认知原理,从虚拟海洋环境描述、场景认知和动态展示度出发,分析了影响视景仿真逼真度要素组成及相互关系,构建了多样性的可视化逼真度评估指标。分别采用层次分析法和熵权法确定主、客观权重,采用基于博弈论的主客观组合赋权以兼顾主观属性偏好同时减小主观随意性,使指标权重达到主、客观统一。最后应用改进雷达图实现综合评价结果定量化、直观化。通过3种典型海洋环境可视化为例完成逼真度评定,结果表明该方法能够正确、合理地解决可视化逼真度评定问题,为大型复杂视景仿真系统的逼真度评估提供了一种新的视角。
杜云虎[7]（2013）在《三维地理场景加速绘制的数据组织调度与时序多屏同步漫游技术》文中进行了进一步梳理地理场景特别是自然地理场景通常具有大规模、高复杂度、时序动态、强交互性等一系列特征。自然地理场景包括众多的自然和人工要素。其中,最基础、最重要的要素就是地形。由于地形数据及其表面纹理数据具有数据量大的特点,要实现三维实时可视化或绘制是相当困难的。目前大多数三维GIS软件对海量数据支持有待提升,研究如何快速地实现海量地形数据的三维可视化是三维GIS、虚拟地理环境研究中亟待解决的关键问题。另外,针对自然地理场景时序动态特征,三维地理场景绘制不仅要表达某个时相地理环境的状态,同时应具备表达时序的地理环境动态变化或地理系统演化过程。传统的单屏显示方式已无法满足用户对沉浸感、大视野或大尺寸、高分辨率的动态地理过程三维可视化应用需求。本文以虚拟森林环境为例,开展三维地理场景加速绘制的数据组织调度与时序多屏显示技术研究。主要内容和取得成果如下：（1）在理论方法上,分析了目前地形复杂度简化技术、海量地形实时调度技术、真实感地形纹理映射技术等的优点和不足,提出了从数据的组织与调度策略及其加速绘制优化策略入手实现海量地理场景加速绘制的研究思路和技术路线；分别对场景要素中地形、植物和建筑物的建模方法进行了详细介绍。在此基础上,探讨了场景图和空间层次划分两种虚拟三维地理场景构建方法；总结了基于四叉树的细节层次简化模型、可见性剔除、多线程数据调度、数据缓存机制的相关理论。（2）在数据的预处理技术方面,通过四叉树分割和创建索引文件,建立视点无关的多分辨率地形、纹理数据模型,设计并实现了一个地形数据切片为核心的海量地形、纹理数据的预处理技术,可以减少实时绘制过程中数据的处理时间,减轻计算机的计算负担,提高大规模复杂三维地理场景加速绘制的效率。（3）在数据的组织与调度策略及其优化方面,提出以场景绘制线程为主线程、数据调度线程为子线程的多线程机制,以提高场景数据的调度效率和场景绘制的流畅性。在此基础上,提出多级缓存和固定内存缓存池策略,减少了内外存间数据调度频率和内存的分配和卸载次数。试验证明,经过该策略和优化处理后,场景的绘制的帧率可以维持在60FPS,而不受数据量的限制。（4）在多屏同步显示技术及其漫游系统设计与实现方面。引入多屏显示技术和Cardial差值方法生成漫游路径,将以上成果在森林景观合成与管理三维信息系统VisForest上集成,实现了一个基于单机多屏的时序森林场景可视化漫游系统,并在系统中添加实景图片的嵌入播放和三维地理场景输出功能。该系统在长汀县水土流失治理效果评估演示中得到了应用。
芦丽丽[8]（2011）在《基于Vega的虚拟校园漫游系统设计与实现》文中研究表明摘要：虚拟现实技术是当前计算机应用技术的前沿领域之一,已经被广泛的应用在多个领域,其中建立虚拟校园是一个很重要的应用领域。而虚拟校园则具有两个重要特征,其一为沉浸感,其二为交互性。建立虚拟校园的目的是使人们能够在一个虚拟的三维环境中,用动态的交互方式对学校进行身临其境的全方位的漫游。本文以校园虚拟漫游系统为例,采用MultiGen Creator/Vega作为建模仿真环境,基于MFC的Visual C++ 6.0作为编程环境,最终实现了具有多种漫游方式.给场景添加实时环境效果、拾取建筑物等交互功能的虚拟校园漫游系统。完成的主要工作和论文创新点如下：第一,在已有的MultiGen Creator构建的虚拟校园模型库的基础上,对系统架构进行了设计,然后利用VC++和Vega视景仿真软件编程技术实现了基于MFC的Vega应用程序,设计并且实现了虚拟校园漫游系统。第二,研究了虚拟场景视景仿真的相关技术,便于对系统的各个功能进行实现。这里主要对基于Vega的系统仿真功能进行了深入的探讨。第三,研究并实现了基于虚拟场景环境的视景仿真系统的一些关键技术。本文主要从三个方面着重进行了研究：首先,对虚拟场景的交互性技术进行了研究,重点探讨了物体拾取技术、属性查询技术、交互漫游技术、自动漫游技术等,对虚拟场景中最主要最基本的技术的解决方案进行了探讨。其次是真实性技术的研究,主要研究并且实现了碰撞检测效果、环境效果等模块。最后讨论了基于粒子系统的虚拟场景环境特效的实现方法,在研究了粒子系统原理的基础上,利用粒子系统构建相应的雨、雪等模型,使系统的仿真功能更加的全面。
杜俊贤[9]（2010）在《基于OSG的虚拟场景中运动控制与交互技术研究》文中指出虚拟现实技术作为一门具有广阔应用前景的新兴科学技术,越来越受到大众的关注。沉浸性、交互性和构想性是虚拟现实系统的三大特征。然而,如果不能对虚拟场景进行实时自然的交互控制,这些特征也就无从实现。因此,虚拟场景中实时交互运动控制技术的研究,对虚拟现实技术的发展具有重要的推动作用。论文按照从理论到应用,从设计到实现的技术路线,结合物流中心立体仓库虚拟仿真系统和汽车起重机驾驶模拟器的开发,对虚拟场景中交互控制的关键技术进行了深入的研究。本论文中选用三维图形引擎OpenSceneGraph （OSG）作为视景仿真和实时渲染工具。首先对OSG中相关的技术进行了研究,叙述了常用的几种交互控制外部设备及编程接口。论文对虚拟场景中交互控制技术分两方面进行研究：对场景模型的运动控制和对相机视口的交互控制。虚拟场景中的物体运动应该尽可能地符合实际物理规律。论文描述了刚体运动的控制方法,探究了三维按钮菜单的交互技术,基于动画模型开发了一种人物角色驱动控制模式,并针对柔性物体运动的复杂性,引入物理引擎进行实时物理模拟控制。拥有良好的相机视口控制机制,既能够方便用户对虚拟场景的漫游观察,又能够增强虚拟现实系统的沉浸感。论文从分析三维图形显示原理和OSG的相机控制机制入手,研究了基于动画相机的具有平滑过渡效果的视口切换技术,开发了带有物理属性的弹性相机视点。论文最后叙述了交互控制技术在“物流中心立体仓库虚拟仿真系统”和“汽车起重机驾驶模拟器”中的应用,并且深入分析了交互硬件外部设备的接入技术。
张勇华[10]（2009）在《工业虚拟场景的建模与交互技术的研究》文中研究指明随着科学技术的飞速发展,虚拟现实技术的应用逐渐从军事领域扩张到了民用领域。虚拟现实的进步和发展对科学进步和社会发展产生了深远的影响,尤其在现代化工业中,虚拟现实技术的应用日益广泛。在控制系统设备性能模拟、提供故障解决方案、事故调查分析、日常维护以及管理、企业人员培训等的工业控制领域中,基于虚拟现实的工业虚拟场景的构建与人机交互控制的研究具有较高的科学研究价值和应用价值。本文以一个阀门厂为实例研究工业虚拟场景的构建问题。在参阅大量国内外文献的基础上,本文从分析虚拟场景的视景生成原理入手,结合工业场景的复杂性,研究工业虚拟场景的建模技术与步骤,探索人机交互控制技术的实现方式。鉴于工业漫游场景中机器设备多、视景复杂的情况,本文提出一种基于几何图形和图像的混合建模方式对工业虚拟场景建模。视野中近距离的工业设备采用基于几何图形的建模技术,能直接获取虚拟对象的深度信息,可以提高实时交互性;视野中远距离的工业厂房背景等采用基于图像的建模技术,极大地提高了场景绘制的速度。本文采用操纵虚拟对象的方式对工业虚拟场景的三维物体进行人机交互控制,根据虚拟环境中使用的矩阵对投影射线做反变换并与模型进行相交测试来拾取物体,节约了大量的计算时间和存取空间。通过对三维物体平移、旋转以及缩放等几何变换的组合来实现三维物体的运动控制。通过对建模技术与交互控制技术的研究,以阀门厂为例,得出工业设备的几何三维图和工厂的柱面全景图。工业虚拟场景的构建与人机交互的实现对整个工业生产有非常重要的监控意义。
二、虚拟视景交互漫游过程中视点的运动控制方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟视景交互漫游过程中视点的运动控制方法（论文提纲范文）
（1）水动力模型驱动下的智能船舶仿真平台研究（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外相关研究现状 |
| 1.3.1 智能船舶发展及研究现状 |
| 1.3.2 船舶操纵水动力数值模拟研究现状 |
| 1.3.3 航海虚拟仿真研究现状 |
| 1.4 本文研究目标及内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 论文章节安排 |
| 2 船舶仿真理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 船舶计算流体动力学理论 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 数值方法 |
| 2.2.4 数值不确定度分析 |
| 2.3 航海虚拟仿真技术 |
| 2.3.1 三维虚拟场景建模 |
| 2.3.2 三维取景变换和几何变换 |
| 2.3.3 碰撞检测技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 螺旋桨及半悬挂舵水动力数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺旋桨水动力性能及不确定度分析 |
| 3.2.1 研究对象 |
| 3.2.2 计算域及网格划分 |
| 3.2.3 数值方法 |
| 3.2.4 不同进速系数下螺旋桨水动力数值计算 |
| 3.2.5 螺旋桨压力分布及涡强度分析 |
| 3.2.6 数值结果验证和确认 |
| 3.3 半悬挂舵水动力性能及不确定度分析 |
| 3.3.1 研究对象 |
| 3.3.2 计算域及网格划分 |
| 3.3.3 数值方法 |
| 3.3.4 不同攻角下半悬挂舵水动力数值计算 |
| 3.3.5 半悬挂舵压力分布及周围流场分析 |
| 3.3.6 数值结果验证和确认 |
| 3.4 桨舵干扰水动力性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 船舶操纵运动流场及水动力数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 船舶操纵运动数学描述 |
| 4.2.1 坐标系的建立 |
| 4.2.2 船舶运动数学描述 |
| 4.2.3 船舶操纵运动水动力数学模型 |
| 4.3 船舶斜航运动水动力性能及不确定度分析 |
| 4.3.1 研究对象 |
| 4.3.2 计算域及网格划分 |
| 4.3.3 数值方法 |
| 4.3.4 不同漂角下船舶斜航水动力数值计算 |
| 4.3.5 船舶周围流场及涡流分布分析 |
| 4.3.6 数值结果验证和确认 |
| 4.4 船舶不同运动工况下水动力导数计算 |
| 4.4.1 船舶四种典型运动工况 |
| 4.4.2 斜航运动及位置导数计算 |
| 4.4.3 拖曳运动及控制导数计算 |
| 4.4.4 横荡运动及加速度导数计算 |
| 4.4.5 艏摇运动及角速度/角加速度导数计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 智能船舶仿真平台构建 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 智能船舶仿真平台架构 |
| 5.2.1 智能船舶仿真平台架构 |
| 5.2.2 智能船舶仿真平台功能设计 |
| 5.2.3 智能船舶仿真平台交互方式设计 |
| 5.3 船舶运动数学模型测试与验证 |
| 5.3.1 仿真船舶主要参数 |
| 5.3.2 船舶运动数学模型测试流程 |
| 5.3.3 典型船舶操纵运动仿真测试与验证 |
| 5.4 智能船舶三维建模与交互仿真 |
| 5.4.1 智能船舶三维模型构建 |
| 5.4.2 智能船舶三维交互仿真 |
| 5.5 智能船舶数字孪生驾驶台的实现 |
| 5.5.1 智能船舶数字孪生驾驶台模型 |
| 5.5.2 数字孪生驾驶台数据接口及设备孪生 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容和论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 视景仿真系统总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 视景仿真系统开发引擎Unity3D |
| 2.2.1 Unity3D作为视景仿真研发工具的优势 |
| 2.2.2 Unity3D的生命周期 |
| 2.3 视景仿真系统框架设计 |
| 2.3.1 三维模型框架 |
| 2.3.2 视景仿真系统总体结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 作战坦克驾驶网络化综合态势感知 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 态势感知与信息融合的关系 |
| 3.3 信息融合与资源管理 |
| 3.4 综合态势感知信息融合修正模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 视景仿真系统的环境开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 场景实体模型生成 |
| 4.2.1 3dsMax在虚拟现实中的应用 |
| 4.2.2 坦克模型建立与导出 |
| 4.3 地形建模 |
| 4.3.1 基于Unity3D的地形建模 |
| 4.3.2 Unity3D真实地形实现 |
| 4.4 虚拟场景构建 |
| 4.4.1 虚拟场景模型搭建 |
| 4.4.2 天空盒 |
| 4.4.3 虚拟驾驶光照处理 |
| 4.5 实时气象设置管理模块 |
| 4.5.1 实时获取天气信息 |
| 4.5.2 不同天气特效仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 视景仿真系统坦克驾驶动态驱动开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Unity3D环境下坦克行为控制 |
| 5.2.1 坦克控制基础 |
| 5.2.2 旋转炮塔 |
| 5.2.3 坦克虚拟驾驶动力学建模 |
| 5.2.4 虚拟驾驶中的车辆碰撞检测 |
| 5.2.5 Unity3D中坦克运动控制 |
| 5.3 基于X Dreamer坦克虚拟驾驶控制方案 |
| 5.3.1 X Dreamer中文脚本工具介绍 |
| 5.3.2 场景漫游 |
| 5.3.3 炮塔与炮管的控制 |
| 5.3.4 坦克驾驶行为控制 |
| 5.3.5 坦克车轮与履带动态仿真 |
| 5.3.6 坦克制动和左右转弯 |
| 5.4 坦克作战仿真模块 |
| 5.4.1 发射炮弹 |
| 5.4.2 Game Manager数据管理 |
| 5.4.3 摧毁敌人 |
| 5.4.4 NPC自动寻路算法 |
| 5.5 音效 |
| 5.5.1 马达音效 |
| 5.5.2 发射音效 |
| 5.5.3 爆炸音效 |
| 5.6 仪表仿真模块 |
| 5.7 图形用户界面设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 坦克虚拟驾驶视景仿真系统实现 |
| 6.1 视景仿真系统模块设计实现 |
| 6.2 视景仿真系统测试及分析 |
| 6.2.1 测试目的 |
| 6.2.2 测试环境 |
| 6.2.3 试验过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）遥控水下机器人交互式仿真系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 水下机器人概述 |
| 1.2.1 水下机器人的分类 |
| 1.2.2 ROV的发展及研究现状 |
| 1.3 ROV仿真系统平台研究现状 |
| 1.4 ROV控制方法研究现状 |
| 1.5 本文的主要内容 |
| 第二章 水下机器人动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水下机器人空间运动坐标系 |
| 2.2.1 建立固定坐标系和运动坐标系 |
| 2.2.2 相关参数定义 |
| 2.3 水下机器人运动学方程 |
| 2.4 水下机器人动力学方程 |
| 2.4.1 浮力与重力 |
| 2.4.2 推力 |
| 2.4.3 水动力学建模 |
| 2.4.4 动力学方程简化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水下机器人交互式仿真系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Unity3D技术研究与分析 |
| 3.2.1 Unity3D简介 |
| 3.2.2 Unity技术特点 |
| 3.2.3 Unity在严肃游戏领域的应用 |
| 3.3 Unity3D可视化仿真平台搭建 |
| 3.3.1 环境构建 |
| 3.3.2 碰撞检测技术 |
| 3.3.3 视角设计 |
| 3.3.4 音效系统 |
| 3.4 交互操作设备配置 |
| 3.5 仿真系统 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 水下机器人运动控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PID控制原理 |
| 4.3 线性二次型最优控制 |
| 4.3.1 线性二次线最优控制原理 |
| 4.3.2 水下机器人LQR控制器设计 |
| 4.4 动力定位仿真 |
| 4.5 水下机器人数据卡尔曼滤波 |
| 4.5.1 卡尔曼滤波原理 |
| 4.5.2 水下机器人卡尔曼滤波设计 |
| 4.5.3 水下机器人数据滤波处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于Unity3D遥控水下机器人交互式系统的应用 |
| 5.1 窗体操作界面与指令输入 |
| 5.2 ROV控制仿真实验 |
| 5.3 ROV运动实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章 |
| 致谢 |
（4）机场三维场景交互式多屏显示技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容和方法 |
| 第二章 理论基础与技术路线 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 可行性分析 |
| 2.3 重难点问题分析 |
| 2.4 系统技术路线 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 X-Plane地景数据处理 |
| 3.1 X-Plane软件介绍 |
| 3.2 X-Plane地景文件 |
| 3.3 关键地景文件 |
| 3.4 地景数据库搭建与管理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维可视化场景设计 |
| 4.1 Java3D相关概念 |
| 4.2 外部文件导入 |
| 4.3 视图 |
| 4.4 光照 |
| 4.5 几何变换 |
| 4.6 行为与交互 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统功能设计 |
| 5.1 机场三维场景的快速显示 |
| 5.2 观察模式的选择 |
| 5.3 多屏显示 |
| 5.4 交互式控制模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 系统测试 |
| 6.1 系统功能测试 |
| 6.2 系统性能测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
（5）基于Web的飞行仿真系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.3 研究目的和内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 基于Web的飞行仿真系统概述 |
| 2.1 系统需求和总体要求 |
| 2.2 系统设计方案 |
| 2.3 系统技术方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 飞行器轨迹控制 |
| 3.1 大气模型 |
| 3.2 纵向气动力建模 |
| 3.3 飞行器动力学方程 |
| 3.4 飞行器轨迹解算与仿真 |
| 3.4.1 动态逆方法求解上升段轨迹 |
| 3.4.2 解微分方程组求解巡航段轨迹 |
| 3.4.3 粒子群算法求解下降段轨迹 |
| 3.5 仿真结果与分析 |
| 3.5.1 上升巡航段弹道仿真分析 |
| 3.5.2 无动力滑翔下降段弹道仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 飞行仿真三维场景构建 |
| 4.1 WebGL和 Three.js |
| 4.2 飞行器实体与飞行环境的构建 |
| 4.2.1 飞行环境的构建 |
| 4.2.2 飞行器实体模型的构建 |
| 4.3 尾焰特效模拟 |
| 4.3.1 粒子系统概述 |
| 4.3.2 基于粒子系统的尾焰特效模拟 |
| 4.4 仿真场景动态驱动 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 视点智能控制 |
| 5.1 视点智能控制概述 |
| 5.2 热点事件监控智能体 |
| 5.3 观察方式控制智能体 |
| 5.4 观察目标控制智能体 |
| 5.5 智能视点控制流程 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 系统测试 |
| 6.1 测试环境 |
| 6.2 测试结果与分析 |
| 6.2.1 系统功能测试 |
| 6.2.2 系统兼容性测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）视觉感知优化的虚拟场景生成关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维网格模型视觉降质评价方法 |
| 1.2.2 三维网格模型简化方法 |
| 1.2.3 虚拟场景视点质量评价方法 |
| 1.2.4 虚拟场景漫游方法 |
| 1.2.5 人眼视觉感知特性 |
| 1.3 研究内容及组织结构 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 2 多视点图像的模型简化视觉降质评价与多分辨率建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 网格模型简化视觉感知降质评价因素 |
| 2.2.1 图像质量评价指标因素扩充 |
| 2.2.2 模型视点位置与数目因素提出 |
| 2.2.3 误差Pooling算法 |
| 2.3 多视点图像评价设计与数据分析方法 |
| 2.3.1 多视点图像的模型简化视觉降质评价框架 |
| 2.3.2 场景模型渲染方法与光源设置 |
| 2.3.3 主观平均分数据库与评价性能量化指标 |
| 2.4 改进后评价结果统计对比分析 |
| 2.4.1 图像指标评价性能分析 |
| 2.4.2 模型视点位置与数目性能分析 |
| 2.4.3 误差Pooling算法性能分析 |
| 2.4.4 简化视觉降质评价因素最优参数 |
| 2.5 基于视觉感知与QEM融合的模型多分辨率建模方法 |
| 2.5.1 网格简化基本定义 |
| 2.5.2 改进的三角形折叠QEM算法 |
| 2.5.3 三角形折叠多视点视觉感知误差度量提出 |
| 2.5.4 新顶点位置计算与误差更新 |
| 2.5.5 算法流程 |
| 2.5.6 实验结果与分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 虚拟场景最优视点智能选择 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结合视觉感知与信息熵的视点质量评价方法 |
| 3.2.1 视觉感知影响因子 |
| 3.2.2 图像信息熵 |
| 3.2.3 区域感知加权信息熵 |
| 3.3 基于多特征融合的视点质量评价方法 |
| 3.3.1 虚拟场景视点属性分析 |
| 3.3.2 视点多特征融合评价框架与实现 |
| 3.4 基于AW-PSO的虚拟场景视点寻优 |
| 3.4.1 最优视点智能选择框架 |
| 3.4.2 自适应权重PSO算法 |
| 3.4.3 AW-PSO视点寻优建模 |
| 3.4.4 算法流程 |
| 3.5 视点寻优综合实验与比较分析 |
| 3.5.1 基于RPWIE的场景最优视点 |
| 3.5.2 基于VP的场景最优视点选择 |
| 3.5.3 RPWIE算法与VP算法比较分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 虚拟场景多分辨率模型层级智能组合优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于反馈机制的场景模型层级组合优化 |
| 4.2.1 算法思想与框架 |
| 4.2.2 场景模型视觉感知敏锐度因子 |
| 4.2.3 组合优化算例 |
| 4.3 基于GA-PSO的虚拟场景多分辨率模型层级智能组合优化 |
| 4.3.1 GA-PSO模型层级智能组合优化框架 |
| 4.3.2 GA-PSO混合算法 |
| 4.3.3 场景图像多特征融合评价方法 |
| 4.3.4 GA-PSO模型层级组合优化建模 |
| 4.3.5 组合优化算例 |
| 4.4 小结 |
| 5 大规模虚拟场景漫游方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟场景漫游框架 |
| 5.3 场景区域划分与视点球生成算法 |
| 5.3.1 视距约束下场景区域自适应划分 |
| 5.3.2 基于凸包的区域最优视点球构建 |
| 5.4 场景子区域N-Best Viewpoints选择算法 |
| 5.4.1 基于K-Means++算法的场景子区域最优视点集选取 |
| 5.4.2 基于贪婪算法的场景子区域最优视点集选取 |
| 5.5 漫游路径优化方法 |
| 5.5.1 场景漫游路径优化建模 |
| 5.5.2 场景子区域内漫游路径GA-TSP优化 |
| 5.5.3 场景子区域间漫游路径ACO-TSP优化 |
| 5.5.4 漫游路径平滑 |
| 5.6 实验结果与分析 |
| 5.7 小结 |
| 6 主客观结合的虚拟海洋环境可视化逼真度评估 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 评估指标体系构建与层次结构模型 |
| 6.3 基于博弈论的主客观组合赋权 |
| 6.3.1 评估指标主客观赋权方法 |
| 6.3.2 博弈论组合赋权 |
| 6.4 基于改进雷达图的多变量数据可视化 |
| 6.5 评估算例 |
| 6.6 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（7）三维地理场景加速绘制的数据组织调度与时序多屏同步漫游技术（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 立题依据 |
| 1.2 研究目标与内容 |
| 1.2.1 研究目标 |
| 1.2.2 研究内容 |
| 1.3 研究技术路线 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 1.5 国内外研究综述 |
| 1.5.1 基于LOD的地形复杂度简化技术 |
| 1.5.2 基于可见性剔除的地形复杂度简化技术 |
| 1.5.3 基于GPU加速的复杂地形实时绘制 |
| 1.5.4 海量地形实时调度技术 |
| 1.5.5 基于纹理映射的真实感地形实时绘制 |
| 第二章 相关理论研究基础 |
| 2.1 地理场景要素三维几何建模 |
| 2.1.1 地形建模方法 |
| 2.1.2 植物建模方法 |
| 2.1.3 人工建筑物建模方法 |
| 2.2 三维虚拟地理场景的构建方法 |
| 2.2.1 场景图 |
| 2.2.2 空间层次划分 |
| 2.3 海量地理场景数据组织与调度的理论基础 |
| 2.3.1 基于四叉树的细节层次简化模型 |
| 2.3.2 可见性剔除的原理 |
| 2.3.3 多线程数据调度的原理 |
| 2.3.4 数据缓存机制 |
| 2.4 多屏显示的理论基础 |
| 2.5 虚拟地理场景漫游的理论基础 |
| 2.5.1 鼠标漫游 |
| 2.5.2 键盘漫游 |
| 2.5.3 路径漫游 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 海量地理场景数据的组织与调度 |
| 3.1 基于规则格网的四叉树多分辨率地形模型 |
| 3.1.1 四叉树数据结构 |
| 3.1.2 四叉树多分辨率地形模型构建 |
| 3.1.3 四叉树地形节点评价函数 |
| 3.2 海量数据的组织预处理 |
| 3.2.1 数据的存储方式 |
| 3.2.2 数据的组织预处理策略 |
| 3.2.3 视景体裁剪 |
| 3.3 海量数据的动态调度 |
| 3.3.1 基本的调度策略 |
| 3.3.2 基于多线程机制的数据调度 |
| 3.4 海量数据加速绘制优化策略 |
| 3.4.1 数据多级缓存预加载策略 |
| 3.4.2 内存优化策略 |
| 3.4.3 多分辨率纹理映射策略 |
| 3.5 算法框架 |
| 3.6 试验结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 时序地理场景的多屏同步漫游 |
| 4.1 多屏显示技术 |
| 4.1.1 单机多屏显示概述 |
| 4.1.2 单机多屏显示硬件结构 |
| 4.1.3 单机多屏显示器资源检测 |
| 4.2 时序地理场景的同步漫游 |
| 4.2.1 漫游路径的设定 |
| 4.2.2 多屏同步控制的方法 |
| 4.2.3 同步漫游的实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 系统的集成与实现 |
| 5.1 系统概述 |
| 5.1.1 系统的开发环境 |
| 5.1.2 系统总体架构 |
| 5.1.3 系统功能模块及实现流程 |
| 5.2 系统的设计及实现 |
| 5.2.1 海量数据的切片预处理 |
| 5.2.2 三视图场景构建 |
| 5.2.3 三屏同步显示的实现 |
| 5.2.4 三屏同步漫游的实现 |
| 5.2.5 三维地理场景视景图片嵌入播放 |
| 5.2.6 三维地理场景高分辨率图片输出 |
| 5.3 系统示范应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 研究工作总结 |
| 创新与特色 |
| 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）基于Vega的虚拟校园漫游系统设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文创新点 |
| 1.4 论文的内容安排 |
| 2 虚拟仿真技术基础 |
| 2.1 Vega软件简介 |
| 2.2 虚拟仿真建模技术 |
| 2.2.1 三维场景坐标系 |
| 2.2.2 视景仿真建模技术 |
| 2.3 实时三维仿真技术 |
| 2.3.1 实时三维视景仿真系统生成过程 |
| 2.3.2 Vega三维视景仿真场景生成原理 |
| 2.3.3 Vega实时三维仿真中的重要概念 |
| 2.3.4 Vega场景中漫游技术 |
| 2.4 碰撞检测技术 |
| 2.4.1 碰撞检测技术概述 |
| 2.4.2 Vega碰撞检测的原理 |
| 2.4.3 Vega中碰撞检测方法 |
| 2.5 环境渲染技术 |
| 2.5.1 光源模型 |
| 2.5.2 雾化效果 |
| 2.6 粒子系统 |
| 2.6.1 粒子系统概述 |
| 2.6.2 粒子系统的基本属性及性质 |
| 2.6.3 基于粒子系统的特殊效果的绘制 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 虚拟漫游系统的关键技术研究与实现 |
| 3.1 虚拟场景交互性技术研究 |
| 3.1.1 三维模型拾取技术 |
| 3.1.2 三维场景中属性的交互查询技术 |
| 3.1.3 三维场景的角色交互漫游技术 |
| 3.1.4 三维场景自定义运动模式漫游技术 |
| 3.1.5 三维场景的自动漫游技术 |
| 3.2 虚拟场景真实性技术研究 |
| 3.2.1 碰撞检测技术 |
| 3.2.2 环境设置模块 |
| 3.2.3 云层模拟技术 |
| 3.2.4 音效控制模块 |
| 3.3 基于粒子系统的虚拟场景环境特效技术研究 |
| 3.3.1 利用粒子系统创建自定义环境特效 |
| 3.3.2 利用粒子系统创建基于Vega的雨、雪特效 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 虚拟校园漫游系统总体设计 |
| 4.1 运行环境的构成 |
| 4.2 系统功能 |
| 4.3 漫游系统设计 |
| 4.3.1 创建实时仿真程序的过程 |
| 4.3.2 MFC框架下基于Vega的视景驱动程序设计 |
| 4.4 系统的整体实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于Vega的虚拟校园漫游系统开发实例 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于OSG的虚拟场景中运动控制与交互技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 虚拟现实软件开发概述 |
| 1.2.1 开发特点 |
| 1.2.2 主要组件构成 |
| 1.2.3 开发工具 |
| 1.3 国内外研究和发展现状 |
| 1.4 论文的主要工作和组织结构 |
| 第2章 图形引擎OSG及交互外设接口 |
| 2.1 OSG概念 |
| 2.2 OSG的体系结构 |
| 2.3 场景图技术 |
| 2.4 渲染方式 |
| 2.5 OSG程序框架 |
| 2.6 交互控制外设接口 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 虚拟场景中模型运动控制的关键技术研究 |
| 3.1 数学和力学背景 |
| 3.1.1 向量 |
| 3.1.2 四元数 |
| 3.1.3 矩阵 |
| 3.1.4 粒子动力学 |
| 3.1.5 刚体动力学 |
| 3.2 运动控制的程序框架模型 |
| 3.3 三维菜单按钮交互 |
| 3.4 刚体简单运动控制 |
| 3.5 动画模型及人物角色驱动控制 |
| 3.6 柔性物体运动控制 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 虚拟场景中相机交互控制的关键技术研究 |
| 4.1 三维观察 |
| 4.2 OSG的相机控制机制 |
| 4.3 几种经典的相机操作器 |
| 4.3.1 轨迹球方式 |
| 4.3.2 场景漫游方式 |
| 4.3.3 驾驶模式 |
| 4.3.4 跟随节点方式 |
| 4.4 动画相机及平滑过渡效果 |
| 4.5 带有弹性的相机视点设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 交互控制技术在视景仿真软件中的应用 |
| 5.1 物流中心立体仓库虚拟仿真系统 |
| 5.1.1 功能分析 |
| 5.1.2 程序框架 |
| 5.1.3 运行结果 |
| 5.1.4 交互控制技术的应用 |
| 5.2 汽车起重机驾驶模拟器 |
| 5.2.1 功能分析 |
| 5.2.2 程序框架 |
| 5.2.3 运行结果 |
| 5.2.4 交互控制技术的应用 |
| 5.3 交互硬件外设的接入 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研项目情况 |
（10）工业虚拟场景的建模与交互技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 虚拟现实概述 |
| 1.2.1 虚拟现实的概念和特征 |
| 1.2.2 虚拟现实的关键技术 |
| 1.2.3 虚拟控制技术 |
| 1.3 虚拟现实的研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 虚拟场景的生成原理及建模技术 |
| 2.1 视景生成原理分析 |
| 2.1.1 视景生成的基本理论 |
| 2.1.2 视景生成和显示过程 |
| 2.1.3 视景的内部表示 |
| 2.2 三维真实场景的建模技术 |
| 2.2.1 场景数据库的数状层次结构 |
| 2.2.2 几何建模 |
| 2.2.3 运动建模 |
| 2.2.4 物理建模 |
| 2.2.5 行为建模 |
| 2.2.6 模型分割 |
| 2.3 虚拟场景的漫游建模技术 |
| 2.3.1 真实感图形绘制流程 |
| 2.3.2 基于几何的实时漫游算法 |
| 2.3.3 基于图像的实时漫游算法 |
| 2.3.4 混合型的实时漫游算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 工业虚拟场景的构建 |
| 3.1 基于几何图形的工业设备的建模 |
| 3.1.1 几何形状的建立 |
| 3.1.2 可见性裁剪 |
| 3.1.3 光照模型 |
| 3.1.4 预处理 |
| 3.1.5 实例技术 |
| 3.1.6 纹理映射技术 |
| 3.1.7 场景分块 |
| 3.1.8 层次细节 |
| 3.2 基于图像的厂房背景的构建 |
| 3.2.1 图像的获取 |
| 3.2.2 柱面图正投影算法 |
| 3.2.3 相邻图像的匹配 |
| 3.2.4 柱面全景图的拼接 |
| 3.3 场景模型的集成 |
| 3.3.1 空间关系与透视匹配 |
| 3.3.2 光照匹配 |
| 3.3.3 对象融合与动态掩膜技术 |
| 3.4 工业虚拟场景的模型 |
| 3.4.1 几何模型 |
| 3.4.2 阀门厂柱面全景图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 人机交互控制 |
| 4.1 人机交互技术基础 |
| 4.1.1 人机交互技术的发展历程 |
| 4.1.2 人机交互部分的组成及基本原理 |
| 4.1.3 人机交互的基本方式 |
| 4.2 碰撞检测技术 |
| 4.2.1 影响碰撞检测的要素 |
| 4.2.2 碰撞检测方法 |
| 4.3 三维物体的拾取 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 实现方法 |
| 4.4 三维物体运动控制 |
| 4.4.1 变换矩阵 |
| 4.4.2 平移变换 |
| 4.4.3 比例变换 |
| 4.4.4 旋转变换 |
| 4.5 人机交互的实现 |
| 4.5.1 OpenGVS |
| 4.5.2 数据库访问 |
| 4.5.3 鼠标跟随 |
| 4.5.4 视景显示控制 |
| 4.5.5 控制实现过程 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、虚拟视景交互漫游过程中视点的运动控制方法（论文参考文献）
- [1]水动力模型驱动下的智能船舶仿真平台研究[D]. 杨晓. 大连海事大学, 2020(04)
- [2]基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究[D]. 石露. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [3]遥控水下机器人交互式仿真系统开发[D]. 孙雅琪. 东北石油大学, 2020(03)
- [4]机场三维场景交互式多屏显示技术研究[D]. 陈天彧. 中国民航大学, 2020(01)
- [5]基于Web的飞行仿真系统的研究与实现[D]. 冯姣. 西南科技大学, 2020(08)
- [6]视觉感知优化的虚拟场景生成关键技术研究[D]. 车力. 西北工业大学, 2019
- [7]三维地理场景加速绘制的数据组织调度与时序多屏同步漫游技术[D]. 杜云虎. 福州大学, 2013(09)
- [8]基于Vega的虚拟校园漫游系统设计与实现[D]. 芦丽丽. 北京交通大学, 2011(09)
- [9]基于OSG的虚拟场景中运动控制与交互技术研究[D]. 杜俊贤. 武汉理工大学, 2010(12)
- [10]工业虚拟场景的建模与交互技术的研究[D]. 张勇华. 燕山大学, 2009(07)