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混合现实和深度学习融合的岩石力学实验虚拟仿真实验系统
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作者 徐晓冬 姚文凯 +2 位作者 朱万成 侯晨 李荟 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期83-88,95,共7页
针对传统岩石力学实验效率低、安全隐患大及虚拟实验真实感不强的问题,提出融合混合现实(MR)与深度学习的线上仿真系统。该系统运用弹脆性损伤模型与拉丁超立方采样方法,结合Python-COMSOL编程,构建岩石损伤破坏过程大数据样本集,并采用... 针对传统岩石力学实验效率低、安全隐患大及虚拟实验真实感不强的问题,提出融合混合现实(MR)与深度学习的线上仿真系统。该系统运用弹脆性损伤模型与拉丁超立方采样方法,结合Python-COMSOL编程,构建岩石损伤破坏过程大数据样本集,并采用U-Net网络构建高精度代理模型,以加速计算。在构建MR场景结合Socket通信,直观展示岩石动态损伤破裂过程。仿真结果表明,代理模型具有高精度且计算速度快,满足虚拟实验培训需求。MR场景还原物理实验,该系统不仅提升了实验教学的安全性和效率,还增强学习的直观性和互动性,为高校虚拟实验课程建设提供参考。 展开更多
关键词 混合现实 深度学习 岩石力学 虚拟仿真实验系统
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基于模糊综合评价法的穿戴式仿真训练系统作战试验效果评估研究
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作者 李瑞青 宿军 +2 位作者 孙幸福 徐清宇 周文婷 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第5期166-173,共8页
通过对穿戴式虚拟现实仿真模拟训练系统作战试验评估要素的分析研究,建立作战试验评估指标体系,并运用该指标体系对作战试验采集的定量和定性数据进行评估分析。该作战试验评估指标体系及评估方法能够为相似虚拟现实仿真模拟训练系统的... 通过对穿戴式虚拟现实仿真模拟训练系统作战试验评估要素的分析研究,建立作战试验评估指标体系,并运用该指标体系对作战试验采集的定量和定性数据进行评估分析。该作战试验评估指标体系及评估方法能够为相似虚拟现实仿真模拟训练系统的作战试验提供参考,为新型模拟训练系统的鉴定评估提供依据。 展开更多
关键词 虚拟现实仿真训练系统 作战试验评估指标体系 模糊综合评价法 作战试验效果评估
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基于虚拟现实技术的船舶PSC检查训练仿真系统 被引量:2
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作者 桑家军 任鸿翔 +2 位作者 董雅欣 于建伟 周毅 《船海工程》 北大核心 2024年第2期126-131,共6页
针对现有PSCO培训效果差、风险和成本较高的问题,提出并开发了不受时间和场地限制的船舶PSC检查训练仿真系统。以集装箱船为例,运用三维建模技术构建船舶主要区域和仪器设备的模型,使用OCR文字识别技术实现证书文件的有效信息提取,运用... 针对现有PSCO培训效果差、风险和成本较高的问题,提出并开发了不受时间和场地限制的船舶PSC检查训练仿真系统。以集装箱船为例,运用三维建模技术构建船舶主要区域和仪器设备的模型,使用OCR文字识别技术实现证书文件的有效信息提取,运用反向动力学技术实现虚拟船员在三维场景中的操作模拟,运用模糊综合评判法建立PSC检查训练的评估模型,实现对学员检查过程的评估。仿真结果表明,所开发的系统场景沉浸感良好、满足PSC检查训练的需求,可用于PSCO的教学与培训。 展开更多
关键词 港口国监督 虚拟现实 训练仿真 三维视景
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基于虚拟现实的轨道交通车辆数字孪生仿真系统 被引量:4
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作者 肖罡 廖琴 +3 位作者 杨钦文 张蔚 赵斯杰 黄晋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期135-139,共5页
[目的]为了提高轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性,依托VR(虚拟现实)技术,构建了轨道交通车辆数字孪生仿真平台。[方法]通过轨道交通车辆数字孪生三维模型与机理模型的层级式构建方法,以及层级式关联映射方法,实现了三维模型与机理... [目的]为了提高轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性,依托VR(虚拟现实)技术,构建了轨道交通车辆数字孪生仿真平台。[方法]通过轨道交通车辆数字孪生三维模型与机理模型的层级式构建方法,以及层级式关联映射方法,实现了三维模型与机理模型融合,耦合生成了轨道交通车辆数字孪生三维物理模型,并由此提出了一种轨道交通车辆数字孪生仿真系统以及系统的构建方法。以青岛某地铁车辆及其相应运行线路为研究对象,通过搭建的VR平台及车辆自动驾驶控制算法,对该仿真系统功能进行了试验验证。[结果及结论]试验表明,列车实际运行速度与控制运行速度误差均在±1.5 km/h内,证实了模型的有效性。轨道交通车辆数字孪生仿真平台的构建方法为提升轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性提供了新的技术思路。 展开更多
关键词 轨道交通 车辆 数字孪生 仿真系统 虚拟现实
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基于虚拟现实的船舶轮机仿真训练系统 被引量:20
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作者 李实 扬斌 +1 位作者 叶榛 孙增圻 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2000年第3期193-196,共4页
将虚拟现实技术应用于轮机系统仿真中 ,建立了“基于虚拟现实的轮机仿真训练系统”。虚拟现实技术是近年来发展起来的一种新的计算机技术 ,结合了计算机硬件 ,图形显示 ,生理学 ,心理学的最新研究成果。本系统实现了传统船舶轮机仿真系... 将虚拟现实技术应用于轮机系统仿真中 ,建立了“基于虚拟现实的轮机仿真训练系统”。虚拟现实技术是近年来发展起来的一种新的计算机技术 ,结合了计算机硬件 ,图形显示 ,生理学 ,心理学的最新研究成果。本系统实现了传统船舶轮机仿真系统所无法实现的一些特殊运行情况的模拟 ,并为训练者提供真实的临场感觉。本文介绍了系统的设计思想、总体结构及系统的组成和特点。 展开更多
关键词 虚拟现实 船舶 轮机 仿真训练系统 临场感
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基于虚拟现实的无人驾驶飞机仿真训练系统 被引量:20
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作者 张雄 叶榛 +1 位作者 朱纪洪 李实 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第8期1022-1025,共4页
为了培训无人机控制人员,研究更为先进、成本更低、周期更短的训练方法,本文以某新型无人机为应用背景,论述了“基于虚拟现实的无人驾驶飞机仿真训练系统”的体系结构与在PC机上的实现过程。该系统在无人机飞行仿真的基础上,提出了基于... 为了培训无人机控制人员,研究更为先进、成本更低、周期更短的训练方法,本文以某新型无人机为应用背景,论述了“基于虚拟现实的无人驾驶飞机仿真训练系统”的体系结构与在PC机上的实现过程。该系统在无人机飞行仿真的基础上,提出了基于“超包围盒”的碰撞检测技术,使用基于图像的全景建模方法,构建虚拟现实三维飞行实景系统,使得受训人员易于沉浸其中,大大提高训练的效率。该系统研制成功,对无人机控制人员的训练和新型无人机的广泛应用具有重要的意义。 展开更多
关键词 虚拟现实 无人驾驶飞机 仿真训练系统 全景建模
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基于虚拟现实的轧钢实时仿真训练系统 被引量:5
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作者 赵祎 穆志纯 +3 位作者 张玉 刘颖 陈浩源 董冀媛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期909-912,共4页
将虚拟现实技术应用于轧钢实时训练系统仿真中,在对轧钢过程进行数学建模的基础上,运用OpenGL图形库,直观快速地再现了轧钢场景,实现了轧钢过程的可视化仿真,为轧钢操作工的训练提供了实时的模拟操作环境。实际应用表明,这种实时仿真技... 将虚拟现实技术应用于轧钢实时训练系统仿真中,在对轧钢过程进行数学建模的基础上,运用OpenGL图形库,直观快速地再现了轧钢场景,实现了轧钢过程的可视化仿真,为轧钢操作工的训练提供了实时的模拟操作环境。实际应用表明,这种实时仿真技术是一种安全、经济、有效的训练轧钢操作工的方法与手段。介绍了系统的设计思想和总体结构,重点讨论如何运用OpenGL实现建模、仿真及动态驱动。 展开更多
关键词 实时仿真训练系统 轧钢 虚拟现实 OPENGL 建模
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基于虚拟现实技术的船艇航行训练仿真系统的研究 被引量:2
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作者 卢志忠 邹勇 +1 位作者 丁芳颐 李锋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期2056-2059,共4页
介绍了虚拟现实技术在船艇航行训练仿真系统中的应用,叙述了船艇运动方程的建模、海洋虚拟环境建模以及人机交互界面的构建,对三维鼠标与数据手套的应用、视点与虚拟手的控制、海底地形建模与碰撞检测技术等进行探讨,解决了船艇航行的... 介绍了虚拟现实技术在船艇航行训练仿真系统中的应用,叙述了船艇运动方程的建模、海洋虚拟环境建模以及人机交互界面的构建,对三维鼠标与数据手套的应用、视点与虚拟手的控制、海底地形建模与碰撞检测技术等进行探讨,解决了船艇航行的运动仿真、环境仿真以及实物仿真等问题。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 虚拟操纵 仿真系统 船艇
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基于脑机接口和虚拟现实游戏的空间认知训练实验系统与验证 被引量:7
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作者 文冬 凡亚李 +2 位作者 王少昌 万象隆 孟兆磊 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第2期162-171,共10页
空间认知能力被认为是人类正常生活所必备的重要能力,适当的训练可以帮助认知功能受损的老年人提高空间认知能力。该研究旨在探讨如何借助虚拟社区公寓游戏、脑机接口(BCI)和虚拟现实(VR)技术来提升认知障碍老年人的空间认知能力。研究... 空间认知能力被认为是人类正常生活所必备的重要能力,适当的训练可以帮助认知功能受损的老年人提高空间认知能力。该研究旨在探讨如何借助虚拟社区公寓游戏、脑机接口(BCI)和虚拟现实(VR)技术来提升认知障碍老年人的空间认知能力。研究方法包括基于空间认知理论、使用VR头戴设备HTC VIVE Focus的虚拟社区公寓游戏设计,以及对脑电信号进行功率谱密度特征提取和支持向量机(SVM)分类分析。在行为数据分析结果中,随着实验者训练次数的增加,完成任务所需的时间明显减少。整个训练周期中,完成任务的时间成本总体呈下降趋势,同时任务准确性逐渐提高。从而表明受试者经过训练后的认知能力得到有效提升。利用功率谱密度提取脑电信号特征,并采用SVM和极线学习机(ELM)进行信号分类,发现在Alpha2频段,SVM的平均分类准确率逐步上升,这为游戏对空间认知有积极影响的观点提供了明确支持,受试者通过游戏训练显著改善了空间记忆和其他认知能力。研究结论表明,基于空间认知理论的VR训练游戏对提高老年人的空间认知能力具有显著效果。该系统结合科学理论和VR技术为认知障碍康复与个性化训练开辟了新途径,预期将提升老年人生活质量并推进医疗康复技术的创新。 展开更多
关键词 空间认知训练实验系统 虚拟现实 脑机接口
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基于虚拟现实的灭火器使用训练系统设计与实现 被引量:3
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作者 覃业畅 田阳 +1 位作者 黄金河 覃浩钊 《现代电子技术》 北大核心 2024年第18期139-143,共5页
由于安全风险和训练成本的限制,传统的教学方法难以为学生提供全面的消防安全知识和器械操作经验,使得学生无法高效、快速地掌握灭火器等消防器材的使用技能。而利用虚拟现实技术可以安全高效地让学生重复进行虚拟仿真训练,有助于解决... 由于安全风险和训练成本的限制,传统的教学方法难以为学生提供全面的消防安全知识和器械操作经验,使得学生无法高效、快速地掌握灭火器等消防器材的使用技能。而利用虚拟现实技术可以安全高效地让学生重复进行虚拟仿真训练,有助于解决上述问题。基于此,设计一种基于虚拟现实的灭火器使用训练系统。使用虚拟现实技术将知识讲解和实操演练相结合,搭建了虚拟实验室火灾场景;利用三维引擎设计了交互系统,并模拟了干粉灭火器的使用操作流程。此外,通过将具身认知理论和手势追踪技术进行融合,灭火器使用训练系统实现了无需外部设备的交互方式和创新引导方法。评价结果表明,所设计系统能够激发学生的学习兴趣,有效帮助学生掌握灭火器的操作技能和消防安全知识。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 灭火器使用 火灾场景 交互系统 沉浸式学习 仿真训练
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基于WTK的装备维修训练虚拟现实系统建模与仿真算法 被引量:1
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作者 陈维义 王树宗 冯传收 《海军工程大学学报》 CAS 2002年第5期42-45,共4页
结合装备维修训练虚拟现实系统(VEMT)的研制,建立了基于WTK(虚拟现实工具包WorldToolKit)的VEMT层次结构模型和仿真场景图,并介绍了VEMT的主控模块仿真算法、场景图仿真算法、立体显示仿真算法和虚拟手抓取物体算法.
关键词 装备维修训练 鱼雷发动机 WTK VEMT 虚拟现实 建模 仿真
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基于虚拟现实技术的某型导弹仿真训练系统研究 被引量:14
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作者 李会杰 李雅峰 何循来 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2323-2324,2337,共3页
详细讨论了基于虚拟现实技术的某型号导弹仿真训练系统,从硬件和软件两个方面研究了仿真训练系统的具体设计、各功能模块以及所采用的技术和工作原理,分析了系统的工作流程、硬件组成和软件设计;最后,研究了仿真训练系统的总体结构和具... 详细讨论了基于虚拟现实技术的某型号导弹仿真训练系统,从硬件和软件两个方面研究了仿真训练系统的具体设计、各功能模块以及所采用的技术和工作原理,分析了系统的工作流程、硬件组成和软件设计;最后,研究了仿真训练系统的总体结构和具体实现,详细介绍了组成系统的控制台和仿真训练单元的功能和应用。该系统能完全模拟导弹的训练过程,满足部队的需要。 展开更多
关键词 虚拟现实 训练系统 仿真 导弹
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航天员太空协同操作虚拟训练仿真系统研究 被引量:21
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作者 陈学文 刘玉庆 +4 位作者 朱秀庆 周伯河 安明 王金坤 胡福超 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2348-2354,共7页
针对多名航天员在太空完成协同操作的实际需求,借助于虚拟现实技术在地面模拟一个太空协同操作训练系统。提出并实现航天员太空协同操作训练仿真系统结构、软件组成、仿真流程、协同仿真策略及网络通信协议。该系统能支持多名航天员逼... 针对多名航天员在太空完成协同操作的实际需求,借助于虚拟现实技术在地面模拟一个太空协同操作训练系统。提出并实现航天员太空协同操作训练仿真系统结构、软件组成、仿真流程、协同仿真策略及网络通信协议。该系统能支持多名航天员逼真地模拟太空协同操作训练任务、能实现各参训航天员计算机虚拟场景的实时一致、能处理访问冲突问题。最后,以仿真神七任务两名航天员协同完成"取载荷—传递载荷—接收载荷"的操作应用实例验证该操作仿真系统,并对操作响应时间进行分析,数据显示满足操作实时性要求,该试验验证了该系统的合理性和有效性。 展开更多
关键词 协同操作 航天员 训练仿真 虚拟现实
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基于虚拟现实的导弹维修训练系统 被引量:17
14
作者 杨宇航 李志忠 +2 位作者 傅焜 董巍 郑力 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期297-300,共4页
利用桌面虚拟现实技术进行维修训练具有成本低和安全等优点。应用桌面虚拟现实技术研究开发了一个导弹维修训练系统(MTS),可以在新导弹装备定型、生产的同时就考虑装备的保障问题,对部队的维修人员进行训练。详细介绍了系统的功能结构... 利用桌面虚拟现实技术进行维修训练具有成本低和安全等优点。应用桌面虚拟现实技术研究开发了一个导弹维修训练系统(MTS),可以在新导弹装备定型、生产的同时就考虑装备的保障问题,对部队的维修人员进行训练。详细介绍了系统的功能结构和实现。该系统可以根据不同的维修对象和任务建立相应的维修训练系统。以某型导弹控制系统的维修训练为例,说明维修训练系统的建立过程和MTS的功能。 展开更多
关键词 系统工程 导弹装备 维修训练 虚拟现实
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基于虚拟现实的汽车驾驶模拟训练系统方案研究 被引量:29
15
作者 蔡忠法 刘大健 章安元 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第6期771-774,共4页
汽车驾驶模拟训练系统是基于通用的计算机软硬件平台,集汽车驾驶虚拟训练、驾驶考核、学员档案管理于一体的综合性多功能驾驶培训教学系统。本文提出了由操纵仿真系统、动力学仿真系统、视景仿真系统、音响仿真系统、运动仿真系统、操... 汽车驾驶模拟训练系统是基于通用的计算机软硬件平台,集汽车驾驶虚拟训练、驾驶考核、学员档案管理于一体的综合性多功能驾驶培训教学系统。本文提出了由操纵仿真系统、动力学仿真系统、视景仿真系统、音响仿真系统、运动仿真系统、操作评价系统、数据管理系统组成的汽车驾驶模拟训练系统总体结构,讨论了各个子系统的功能、技术原理和方案,以及整个汽车驾驶模拟训练系统的程序流程和训练科目,并讨论了驾驶虚拟训练的应用和效果。 展开更多
关键词 虚拟现实 汽车驾驶模拟训练系统 驾驶模拟器 仿真
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基于虚拟现实的下肢主被动康复训练系统研究 被引量:17
16
作者 郭晓辉 王晶 +2 位作者 杨扬 张鑫 徐光华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期124-131,共8页
针对传统下肢康复训练中病人参与度低、无法产生主动运动意图等问题,设计实现了基于虚拟现实的下肢康复训练系统。基于大脑镜像神经元和神经可塑性理论,利用Matlab和Labview等软件实现数据实时通信与反馈处理,结合虚拟现实场景建模和动... 针对传统下肢康复训练中病人参与度低、无法产生主动运动意图等问题,设计实现了基于虚拟现实的下肢康复训练系统。基于大脑镜像神经元和神经可塑性理论,利用Matlab和Labview等软件实现数据实时通信与反馈处理,结合虚拟现实场景建模和动画脚本编辑的方法,通过3D视觉和听觉等效果作用于患者神经中枢,形成信息传递的封闭回路,以实现对受损神经中枢的主被动协同刺激,激发大脑运动区镜像神经元,强化自主运动意图。研究结果表明,该系统能辅助患者完成主被动模式下的康复训练,并在训练中为患者提供深度虚拟环境的视觉交互,大大增强了康复训练中对受损神经中枢的刺激,提高了患者的训练效率和积极主动性。该技术在神经中枢损伤的康复领域有一定的应用前景。 展开更多
关键词 下肢康复训练系统 视觉交互 虚拟现实
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虚拟现实在变电站仿真培训系统中的应用 被引量:37
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作者 姜芳芳 来文青 +1 位作者 龚庆武 姜季萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期68-70,共3页
采用虚拟现实建模语言(VRML)建立了虚拟变电站,通过Java实现了它与变电站仿真培训系统间的通信和交互控制。所设计的虚拟变电站仿真培训系统能三维显示、实时交互、动态仿真且经济高效、容易掌握。
关键词 虚拟现实 变电站仿真培训系统 VRML
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船舶机舱虚拟现实仿真系统的实现方法 被引量:17
18
作者 孙俊 陆畅 逄守文 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第15期3456-3459,共4页
详细介绍了运用MultiGen Creator和Vega等软件实现具有VR特征的船舶机舱虚拟现实仿真系统的方法,其中主要有:利用Creator进行三维建模过程中的场景数据库层次结构技术、实例化技术、外部引用技术、纹理映射技术和实时视景生成技术等;利... 详细介绍了运用MultiGen Creator和Vega等软件实现具有VR特征的船舶机舱虚拟现实仿真系统的方法,其中主要有:利用Creator进行三维建模过程中的场景数据库层次结构技术、实例化技术、外部引用技术、纹理映射技术和实时视景生成技术等;利用Vega实现船舶虚拟机舱的自动漫游和手动漫游方法以及漫游过程中的碰撞检测技术等;首次实现了与船舶轮机模拟器之间通信,实现虚拟机舱与轮机模拟器之间的相互操作,保持虚拟场景中虚拟仪表、虚拟指示灯等部件的状态与船舶轮机模拟器相应部件的状态一致。开发出的船舶机舱虚拟现实仿真系统,建立了逼真的船舶机舱虚拟场景,实现了人在虚拟机舱环境中的漫游,可以对虚拟场景中主要运动部件的驱动,是对现有船舶轮机仿真器有益的补充,有利于提高轮机员培训的教学质量。 展开更多
关键词 船舶机舱 虚拟现实 仿真系统 方法
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应用虚拟现实技术的人机交互仿真系统开发 被引量:25
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作者 曹文钢 王锐 +2 位作者 张红旗 陈帝江 彭五四 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期145-149,共5页
针对现有虚拟仿真系统在人机交互、实时响应、数据采集等方面存在的不足,综合运用多种虚拟现实软、硬件技术构建出一个可供人与虚拟操作对象进行实时人机交互的仿真系统。利用数据转换技术将设计对象导入该系统后,系统能通过实时采集人... 针对现有虚拟仿真系统在人机交互、实时响应、数据采集等方面存在的不足,综合运用多种虚拟现实软、硬件技术构建出一个可供人与虚拟操作对象进行实时人机交互的仿真系统。利用数据转换技术将设计对象导入该系统后,系统能通过实时采集人机交互过程中的相关操作数据,测量人机交互绩效,继而评价设计质量。实例应用证明了系统的可行性。 展开更多
关键词 计算机应用 虚拟现实技术 人机交互仿真系统 软硬件集成
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一种基于虚拟现实技术的导弹模拟训练系统 被引量:7
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作者 禹海全 郝永生 马剑 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期921-923,共3页
针对目前便携式防空导弹训练模拟器存在的问题,该训练模拟器以图形工作站、OpenGVS软件作为核心开发平台,采用虚拟现实、三维动画、多媒体模拟、数据库管理等技术开发了训练仿真软件;采用角度跟踪器提高了角度测量精度,简化了训练校准过... 针对目前便携式防空导弹训练模拟器存在的问题,该训练模拟器以图形工作站、OpenGVS软件作为核心开发平台,采用虚拟现实、三维动画、多媒体模拟、数据库管理等技术开发了训练仿真软件;采用角度跟踪器提高了角度测量精度,简化了训练校准过程;开发了通过事件驱动的硬件信号采集电路,使训练过程计时更加精确,符合训练模拟器发展的趋势,该课题的研究具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 虚拟现实 模拟训练 系统 仿真
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