徐军[1]2002年在《基于OpenGL的VRML文件浏览器》文中研究表明在计算机仿真中，普遍采用OpenGL建立系统的叁维真实感图形，但OpenGL只提供有限的生成叁维实体模型的辅助库函数，只能实现简单模型的绘制，而在虚拟现实的仿真环境中，必须建立复杂的叁维实体模型。目前通过Pro／E等3D软件建立的复杂叁维实体模型，均可以输出为VRML(虚拟现实建模语言)文件格式，如果在OpenGL环境能读取VRML文件，实现叁维实体信息的提取与传输，就可以实现OpenGL对复杂图形的绘图与控制。为此本文开发了《基于OpenGL的VRML文件浏览器》。 《基于OpenGL的VRML文件浏览器》包括叁个主要组件：语法分析器、场景图、高真感图形呈现。语法分析器读取VRML文件并将节点信息保存到图元信息中以便于场景图使用；场景图包括一个执行引擎，作用是建立显示列表，将图元信息通过列表管理，并且通过层次转换可以修改图元中的信息；高真感图形呈现主要是将处理后的图无信息呈现出来，并且根据其图元中或者用户自定义的光照、材质、纹理信息生成真实感叁维图形。 该浏览器的设计采用面向对象的Visual C++语言开发。采用基于文档／视图的单文档结构，可以处理大量的叁维图形数据并且解释速度快。通过使用面向对象的编程方法，便于维护管理叁维数据，提高了代码的重用性。将叁维图形模拟成模型进行优化设计，很好地实现了叁维图形处理的数据结构设计。利用OpenGL提供的API接口，增强了构造虚拟环境的能力。 由于浏览器采用的虚拟现实建模语言，具备叁维造型功能和数学建模能力，在此基础上扩展，可以适应基于网络的虚拟加工环境的开发，为异地制造奠定基础。
卢碧红, 徐军, 葛研军[2]2004年在《VRML图形文件浏览器的开发》文中研究说明为了便于在客户端显示网络传输的VRML格式文件 ,开发了基于OpenGL的VRML图形文件浏览器 ,实现了VRML文件编译处理、叁维图形真实感显示等功能
王昱哲[3]2005年在《基于VRML的分层处理技术研究》文中研究说明RP 技术是 20 世纪 80 年代初发展起来的一项高新技术,它以新型的“迭加”成型方法取代传统的“去除”成型法,综合运用了机械工程、CAD、数控等多学科技术,可以制造出任意复杂形体的高精度模具,是一项具有跨世纪意义的新技术,广泛应用于工业制造、建筑模型、医疗器具等领域。由于不同的 CAD 系统采用不同的方式来描述零件的几何形状,因此需要一个标准的接口将几何描述在不同的 CAD 数据包中进行转换。目前,RP 系统上最常用的是 STL文件格式。但 STL 文件格式存在着一些缺陷,比如大量的数据冗余。近年来随着虚拟现实技术和网络技术的不断发展,诞生了基于网络的叁维图形文件 VRML。它是适合于网上传输的 3D 图形文件格式。在网络化数控加工或异地制造过程中,用户可能需要在客户端浏览来自上级技术服务部门的叁维图形数据文件,因此本文采用 VRML 文件格式作为 CAD 模型与 RP 设备之间数据接口,针对 VRML 文件的格式进行分层处理。本文以 VC++和 OpenGL 为工具,开发了基于 VRML 的分层处理系统。该系统采用VC++单文档视图结构,能精确显示 VRML 叁维图形的线框模型和实体模型,实现模型的放大、缩小、平移、旋转等功能,并对 VRML 文件进行了分层处理。该系统主要包含两部分内容:VRML 文件输入和分层处理。首先分析 VRML 文件的格式,读取叁维实体信息并将数据保存,利用 OpenGL 对其进行绘制;然后将 VRML模型进行分层处理,保存分层后的截面轮廓信息。
高威[4]2007年在《基于VRML的组合夹具虚拟装配仿真》文中认为装配设计是产品设计的重要环节,对产品的成本、质量和上市时间有重大影响。虚拟装配是虚拟制造技术的一个重要组成部分,近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。通过建立产品的装配模型,对产品的装配过程进行模拟与分析,可及早发现潜在的装配冲突与缺陷,缩短产品开发周期,降低生产成本,提高产品在市场中的竞争力。同时,可通过虚拟装配的操作训练,增强技术操作人员对实际装配的认识,及时获得装配体各方面信息,运用装配知识,更迅速、全面、安全地完成装配任务。随着以网络程序设计语言VRML为核心的Web技术的发展,基于VRML的虚拟产品技术越来越受到人们的重视。在机械工程领域里,VRML被广泛地用来实现机械产品的虚拟装配,真实地模拟机械产品的装配、拆卸过程。观察者只需操作浏览器就可以对这一过程进行多角度、全方位观察。这对于基于Web的产品展示及对设备维护维修工人和学生的培训等都具有重要的意义。本文在分析虚拟装配技术的产生背景、概念及国内外的研究概况基础上,进行了基于VRML的组合夹具虚拟装配仿真的研究,探讨了虚拟环境下的人机交互方式,并研究了网络环境下实现组合夹具虚拟装配的相关问题、平台结构、实现方法等关键技术。论文在理论和实践中主要成果和特色如下:(1)在分析论述面向虚拟装配的叁维产品建模技术的基础上,以组合夹具为例,探讨了3D max环境下叁维产品建模的方法和过程,以及如何用VRML创建叁维可视化的虚拟装配场景的方法。(2)介绍了VRML这种Internet网络上适用的叁维虚拟建模语言的基本概念,研究了VRML中的几种关键技术,选择了合适的VRML浏览器和编辑工具。(3)利用Java抽象窗口工具包(Abstract Windows Toolkit,AWT)编写平台交互界面,分析了VRML与Java的两种扩展机制——JSAI和EAI,并确定了采用EAI与Java Applet的通信机制完成平台装配操作、数据输出等功能,实现了虚拟环境下的人机交互。(4)VRML虚拟装配平台中,用面向对象的方法建立碰撞对象,实现了系统的碰撞检测功能。(5)结合数据库和Web技术,构建了网络环境下基于VRML与Java的组合夹具虚拟装配系统。
秦真杰[5]2009年在《基于虚拟现实的放疗计划系统视图重建》文中研究表明放射治疗是肿瘤的重要治疗手段。在完整的放射治疗过程中,使用放射治疗计划系统(Treatment Planning System, TPS)制定和评估放疗方案已经成为必不可少的工作步骤。随着电脑科技的进步和放射治疗技术的发展,用于制定放疗方案的放射治疗计划系统已经由简单功能的二维系统逐步转变为拥有复杂功能的叁维系统。但是,用户对现有放疗计划系统的抱怨和意见说明TPS仍然存有不足之处需要改进并增强已有功能。本文所研究的内容是如何将虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术应用于放射治疗计划系统,将其视图重建为一个交互式虚拟放射治疗环境。虚拟现实技术自上世纪90年代起开始逐步成为被世人密切关注的流行技术。本文讨论了虚拟现实及与之相关的技术。首先,对虚拟现实的概念、基本特征和系统类别等进行介绍。本文对虚拟现实的关键技术进行了研究:简介虚拟现实建模语言(Virtual Reality Modeling Language, VRML)的发展历史,分析了虚拟现实建模语言VRML的文件结构:文件头、节点、场景图等,研究VRML的空间坐标及转换规则、介绍VRML的浏览器及VRML的不足之处;研究了面向对象的叁维图形开发包Open Inventor;介绍其与VRML的密切关系;研究比较了OpenGL与Open Inventor,分析了它们之间联系与区别,说明了它们在开发效率方面的差异;最后分析Open Inventor的文件结构以及读取文件的方法。本文在研究如何建模虚拟放射治疗环境的部分中,介绍了构建虚拟环境的多种建模技术:几何建模、基于图像建模、混合建模;通过分析真实的放射治疗环境,总结出需要在虚拟放射治疗环境中建模的多种类型的对象。在研究建模方法的过程中,根据对象的不同类型而采用不同方法为之建模。对于放疗环境中外部形态复杂但是位置相对固定不变的对象(例如直线加速器、病床等),研究了如何使用3DS Max软件为之精确建模,并通过VRML格式导出模型,并且在VRML浏览器中检验建模效果;对于放疗环境中经常变化的对象,它们不适合使用VRML建模,研究如何直接使用Open Inventor的绘制方法为它们建模:在为病人建模时,首先介绍勾勒各个器官轮廓的方法,然后对外部轮廓进行差值运算进行叁维重建,最后研究如何将运算结果表现在虚拟环境中;为放射剂量建模时,首先介绍计算放射剂量的Clarkson源-散射线和蒙特卡罗模拟方法,对于计算所得的照射剂量空间数据场进行通过使用排列单元格(Marching Cube, MC)方法计算出叁维等值面,最后研究如何将叁维照射剂量等值面表现在虚拟环境中。建模完毕后,本文介绍建模对象在虚拟场景中的组织结构。最后研究如何在Open Inventor设置使用透视投影镜头并显示出完整的虚拟放射治疗环境。本文在研究如何实现虚拟环境的交互章节中,根据放射治疗计划系统的输入参数,分析出虚拟放射治疗环境中需要进行交互的对象。然后研究Open Inventor对于窗口系统事件的处理机制。研究在虚拟放射治疗环境中如何确定将要拾取的对象,在对象拾取后如何用户表示已被选中的方法;研究如何操作已被选中的虚拟对象,如何创建自定义的拖拽器处理窗口事件,如何在拖拽器中添加域值传感器和回调函数并将它们与相关的对象进行绑定;当事件发生时,如何更新虚拟对象的现实等。介绍了常用的碰撞检测方法,并将其应用于虚拟放射治疗环境之中。研究如何通过COM的方式,为虚拟放射治疗环境添加外部接口,如何使外部程序调用它的公开接口并与之发生交互。本文还对虚拟放射治疗环境的可用性和正确性进行了测试。根据该项目的定位,本文设定项目的测试目标。接下来,本文测试了虚拟放射治疗环境中的主要元素,其中包括:轮廓线形状、位置、颜色、透明度,照射剂量的形状、位置、颜色,放射线形状、机架旋转运动、准直仪旋转运动、病床旋转运动、病床平移运动等六个对象的十二项内容。最后综合所有的测试结果,验证了虚拟放射治疗环境的可用性和正确性。
巩秀丽[6]2011年在《叁维模型协同设计研究与应用》文中进行了进一步梳理随着社会的进步和经济的不断发展,超大型项目和跨国界项目日益增多,参与项目设计的人员也随着增加。同时这些人员可能处在不同的地域或领域。而项目本身却要求设计人员之间密切地进行联系与交流。叁维模型是设计人员之间交流的一个重要载体,基于叁维模型的协同设计主要包括:叁维模型协同标注、叁维模型协同建模、叁维模型网上快速传输和异构叁维建模软件之间的转换。实现叁维模型的信息共享,及叁维模型在网络中快速传递给协同设计者是协同设计的关键。本文提供了一种基于网络支持的叁维模型协同设计分布式浏览系统可实现对Pro/E输出的VRML(Virtual Reality Modeling Language,虚拟实现建模语言)格式的文件网上快速传输及叁维模型的重构和渲染。论文首先介绍了课题的背景、研究内容,接着描述了CSCW(Computer Supported Cooperative Work,计算机支持的协同工作)的概念、分类,对CSCW系统体系结构及协作理论模型进行了详细分析,进而介绍了NSCD(Network Support Cooperative Design,网络支持的协同设计)的特点、设计模式并详细分析了NSCD的设计方法、环境构建、协同设计过程规划及并发控制机制。在理论分析的基础上对课题进行了总体设计,及各个子功能模块的设计,列出了实现系统的关键技术。在总体分析设计的基础上详细介绍了基于OpenGL(Open Graphics Library,开放式图形库)的ActiveX控件、访问控制模块、文档管理模块及主要页面的实现过程,最后给出了系统运行的结果。
黄益华[7]2013年在《基于Web的煤场可视化图形的设计与实现》文中研究指明在节能减排显得尤为重要的今天，作为煤炭消费大户的火力发电厂，非常有必要提高其煤场管理水平，做到燃煤分类堆放，提高煤场空间利用率，减少燃煤堆放周期，阻止煤料自燃，最大限度的保存燃煤发热量，及时统计煤场存煤情况等，以避免燃料无形中的浪费，节约燃煤开支，提高企业效益。本文试图建立一个网页上的煤场可视化图形系统以提高煤场管理的信息化程度，作为提升煤场管理水平的一种手段。煤场可视化图形将计算机视觉技术引入到电力生产领域中，对煤场进行可视化3D建模，建立数字化煤场，提供包括煤堆位置、成分、存煤量、堆积状态等在内的详细信息，同时将这些信息直观形象化，帮助煤场管理人员及时感知煤场动态、查看煤场存煤情况，方便规划购煤、配煤掺烧。信息技术的进步日新月异，在网络上实现计算机视觉的Web3D技术也随之出现。WebGL技术是一种新型的网页虚拟实现技术，用于网页叁维绘图，无需插件，可适应火电企业内部的网络环境条件。本文研究了多种网页叁维绘图技术，最后以WebGL技术为主要开发手段，结合jQuery、Oak3D等工具框架，在Web上实现了一个煤场的3D可视化图形系统。该图形系统图像渲染效果良好，高度逼真地还原了煤场的叁维外形，整个模型具有非常强的立体感，通过拖动鼠标，就可以从多角度观察煤场的燃煤堆放情况。该系统初步实现了网页上的煤场叁维可视化设想。
徐明[8]2010年在《基于VRML虚拟购物网站的设计与实现》文中进行了进一步梳理虚拟购物简单的说就是一种关于商品信息的网络浏览,而虚拟现实购物系统就是为了这种信息服务而提供的“贸易市场”。最近几年的时间里虚拟现实技术的发展已经为广大的商家与客户之间进行信息交流开辟了一条新的途径,尤其是在虚拟现实技术方面的发展,更是为网络最终实现虚拟购物提供了可能。本论文在经过广泛的调研和查阅了大量文献的基础上,总结了近几年来国内外基于VRML的应用研究,分析了当前购物网站中存在的图片展示不足等以及今后的发展。提出了基于VRML及动态网页技术为基础的虚拟购物网站系统,并以虚拟购物网站系统为例开发了一套购物系统。该虚拟购物网站系统主要包括了用户的信息注册、商品的信息搜索、购物车、管理员的后台管理及系统帮助等几个模块。虚拟购物系统的实现:采用的商品模型后缀为.3ds,导出VRML场景文件,通过VRML Pad 2.0来编辑实现VRML文件,通过对Script节点的编程来实现商品与用户之间的交互功能;后台使用SQL Server 2000作为服务器数据库系统;动态网页是采用ASP技术来实现商品与数据库的关联和实现虚拟购物的动态与交互更新。论文主要是针对虚拟现实技术应用的研究。研究主要是利用VRML虚拟现实技术结合了当前网络中经常使用的购物系统技术平台,在该论文中详细的介绍了系统的结构,介绍了关于VRML的造型、场景交互、贴图技术,并探讨了VRML在数据库访问技术。简单介绍了实现商品模型的创建,叁维商品的主动展示、视点切换、动态更新、交互更新以及数据库访问等关键技术,并给出了结果图及叁维实现的部分代码。该论文的创新点主要包括:提出并实现VRML与数据库进行相关数据交换的机制、叁维商品的动态更新,商品和用户之间的交互更新。该论文对所开发的虚拟购物系统的运行状况作了分析与说明,在论文的最后部分,对虚拟购物系统的开发研究进行了总结,并指出了进一步的研究方向。
鲁立民[9]2008年在《有杆抽油系统扶正器网络化设置及抽油机虚拟建模》文中进行了进一步梳理提高石油的开采效率,降低开采成本是目前石油企业努力的方向。有杆抽油系统是生产实际中使用最为广泛的石油开采技术。本文结合计算机网络技术和油田现场需求,开发了定向井有杆抽油系统扶正器网络化设置,并进行了抽油机虚拟建模。主要内容有:收集油田生产现场的实际需求,分析当前虚拟设计和仿真现状,确定出了实现叁维网络化设计的可行性方案,确定了软件系统结构的模式、软件系统的开发平台、开发语言和软件系统的运行环境。分析了油田现场使用的井斜数据文件的存储格式,实现了对井斜数据文件的网络下程序读取。结合有杆抽油系统基本生产参数,对井斜轨迹实现了基于Internet的叁维显示,实现了叁次多项式拟合轨迹与实际的井斜轨迹的对比。对单机版有杆抽油系统效率监测评价与优化软件中的扶正器设计模块进行了学习、分析。完成了网络版扶正器叁维可视化设置软件,实现了扶正器文件读取,扶正器的自由设置,扶正器文件的生成。作为有杆抽油系统虚拟样机的一部分内容,完成了抽油机的OpenGL虚拟样机平台和VRML网络虚拟样机平台,并利用VC++实现了两个模型的结合,实现了设计参数化;完成了两个模型的运动仿真内容。
曾艳丽[10]2004年在《产品外形个性化定制概念设计模型》文中研究表明产品外形个性化定制是现代企业发展的一种需求。它使得用户能够参与概念设计，对企业缩短产品开发周期具有重要意义。本文结合图形图像处理和网络交互技术，设计开发了汽车外形个性化定制的概念设计模型。基于全景深度图像的特点，进行汽车外形的多细节层次模型的描述。初始网格模型由选取特征点后，进行叁角网格划分来建立；并采用均匀细化方法，对孔洞部分处理，有效地反映车身外形。分析和探讨了 VRML 外形设计及已有的叁维模型调整方法。本文采用基于特征轮廓线的深度图像变形，重建新的叁维模型，实现外形的定制。最后，分析了编程中的 Java Applet 与 Servlet 通讯机制、数据库等关键技术，对整个定制系统构成进行阐述。介绍了定制系统中的交互机制，及定制模块包括外观、外形、人机工程、运动控制等来实现产品的个性化定制。并指出系统中的不足之处。
参考文献：
[1]. 基于OpenGL的VRML文件浏览器[D]. 徐军. 大连铁道学院. 2002
[2]. VRML图形文件浏览器的开发[J]. 卢碧红, 徐军, 葛研军. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004
[3]. 基于VRML的分层处理技术研究[D]. 王昱哲. 西安科技大学. 2005
[4]. 基于VRML的组合夹具虚拟装配仿真[D]. 高威. 河北工业大学. 2007
[5]. 基于虚拟现实的放疗计划系统视图重建[D]. 秦真杰. 上海交通大学. 2009
[6]. 叁维模型协同设计研究与应用[D]. 巩秀丽. 南京邮电大学. 2011
[7]. 基于Web的煤场可视化图形的设计与实现[D]. 黄益华. 华北电力大学. 2013
[8]. 基于VRML虚拟购物网站的设计与实现[D]. 徐明. 中国海洋大学. 2010
[9]. 有杆抽油系统扶正器网络化设置及抽油机虚拟建模[D]. 鲁立民. 西安理工大学. 2008
[10]. 产品外形个性化定制概念设计模型[D]. 曾艳丽. 西安电子科技大学. 2004
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