基于改进虚拟弹簧模型的无人机路径规划算法研究 被引量：1

1

作者 肖蘅 张汇 +1 位作者 周文 穆震杰 《航空工程进展》 2025年第2期23-30,共8页

由于无人机的路径规划问题以及虚拟弹簧模型(VSM)在路径规划过程中存在目标不可达和狭窄通道易振荡问题,在虚拟弹簧模型的基础上,提出一种改进虚拟弹簧模型的无人机路径规划算法。首先,建立无人机与障碍物的排斥力公式以及无人机与目标... 由于无人机的路径规划问题以及虚拟弹簧模型(VSM)在路径规划过程中存在目标不可达和狭窄通道易振荡问题,在虚拟弹簧模型的基础上,提出一种改进虚拟弹簧模型的无人机路径规划算法。首先,建立无人机与障碍物的排斥力公式以及无人机与目标点的牵引公式,完成无人机的局部路径规划;然后,在虚拟弹簧模型中引入边界力概念,解决无人机狭窄通道易振荡及目标不可达的问题;最后,结合仿真实验对所提算法的有效性进行验证。结果表明:相较于传统虚拟弹簧模型和改进虚拟弹簧模型,本文提出的无人机路径算法在狭窄通道环境下进行无人机路径规划所形成的路径更加平滑,在目标不可达情况下能够使无人机顺利到达目标点,能够在相对复杂的环境中对无人机路径进行规划。 展开更多

关键词 路径规划 无人机 虚拟弹簧模型 边界力 目标不可达性 狭窄通道

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基于模型预测的直流微网多电力弹簧协同控制策略研究 被引量：7

2

作者 刘自发 谭雅之 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2642-2650,I0118,I0119,共11页

针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DC electric springs,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布... 针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DC electric springs,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布式一致性算法通过稀疏通信网络交换本地信息与相邻信息,求解全局母线电压平均值,并引入积分环节提高传统通信方式的收敛性。接着考虑系统负荷投切以及源侧功率波动导致的电压突变,基于DCES中的双向全桥DC/DC变换器构建预测模型,令各DCES根据系统功率波动状态自适应求解最佳虚拟电容值,平滑直流母线电压,提升了动态响应速度,同时分析了系统电压的收敛性与稳定性。最后通过MATLAB/Simulink在随机波动负荷、实际光伏场景下从电压质量、即插即用性能、系统惯性3个方面验证了模型的有效性,所提出的控制策略在保证系统电压平稳的同时,具有更优的动态响应能力。 展开更多

关键词 直流微电网 电力弹簧 一致性算法 虚拟惯性控制 模型预测控制

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基于改进KCF的移动机器人视觉行人跟踪系统 被引量：1

3

作者 宋仁和 林名强 +2 位作者 戴厚德 姚瀚晨 富巍 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期627-635,共9页

针对视觉跟踪机器人在跟踪目标被大面积遮挡和短暂丢失的场景下容易跟踪失败的问题,提出了一种基于改进核相关滤波(kernelized correlation filter,KCF)的移动机器人视觉行人跟踪系统。在传统KCF算法的基础上引入平均峰值相关能量(avera... 针对视觉跟踪机器人在跟踪目标被大面积遮挡和短暂丢失的场景下容易跟踪失败的问题,提出了一种基于改进核相关滤波(kernelized correlation filter,KCF)的移动机器人视觉行人跟踪系统。在传统KCF算法的基础上引入平均峰值相关能量(average peak correla-tion energy,APCE),结合APCE响应值和最大响应值判断目标丢失情况,并加入了两级重检测机制。在OTB2013数据集的目标丢失(out of view,OV)场景中,改进算法的成功率和精度分别达到0.626和0.592像素,比传统KCF算法分别提升了8.7%和10.9%,有效提高了算法在目标遮挡和短暂丢失场景下的跟踪鲁棒性。在有行人干扰的场景中进行跟踪实验,实验结果表明所提视觉行人跟踪系统能够稳定跟踪目标行人。 展开更多

关键词 行人跟踪机器人 改进KCF 虚拟弹簧模型 平均峰值相关能量

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一种用于软组织变形仿真的动态质点弹簧模型 被引量：32

4

作者 鲍春波 王博亮 +1 位作者 刘卓 程明 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期847-851,855,共6页

针对可以用面模型近似表示的软组织,提出一种简单可靠的软组织变形仿真的质点弹簧建模方法。虚拟体弹簧动态地产生一种约束力表现软体的体特征,准静态方法求解模型使仿真效果更好;用修改的蝶形细分方法把比较粗糙的表面网格模型先细分... 针对可以用面模型近似表示的软组织,提出一种简单可靠的软组织变形仿真的质点弹簧建模方法。虚拟体弹簧动态地产生一种约束力表现软体的体特征,准静态方法求解模型使仿真效果更好;用修改的蝶形细分方法把比较粗糙的表面网格模型先细分成若干细节层次,仿真时依质点所受力的大小动态细分,以提高模型仿真的精确度。实验表明:所提出的方法确实增强了软组织变形仿真的体积感;局部动态细分模型与粗网格模型的计算量相差甚少,但其计算精度却提高多倍。 展开更多

关键词 质点弹簧模型 虚拟体弹簧 表面网格细分 物理建模 软组织变形 实时仿真

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虚拟针灸系统中的人体皮肤变形研究与实现 被引量：4

5

作者 李建微 陈国栋 +1 位作者 潘林 余轮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期656-659,共4页

围绕虚拟针灸仿真中在针灸力作用下皮肤变形效果的各种实现技术进行深入探讨;并结合虚拟人体经络系统中三维人体模型的实际结构的特征,对皮肤三维模型及皮肤受力模型的进行分析,最终在传统表面弹簧模型模型中引入虚拟力弹簧来表现皮肤... 围绕虚拟针灸仿真中在针灸力作用下皮肤变形效果的各种实现技术进行深入探讨;并结合虚拟人体经络系统中三维人体模型的实际结构的特征,对皮肤三维模型及皮肤受力模型的进行分析,最终在传统表面弹簧模型模型中引入虚拟力弹簧来表现皮肤表面模型的体特征。实验表明该方法即能满足针灸力作用下皮肤效果实时绘制的要求,又能体现皮肤受力作用产生变形的物理意义。 展开更多

关键词 虚拟针灸 皮肤变形 质点-弹簧模型 虚拟力弹簧

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虚拟手术中软组织形变建模及力反馈算法研究 被引量：12

6

作者 陈卫东 赵成龙 +1 位作者 朱奇光 关永贞 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期114-118,123,共6页

基于弹簧-质点模型,建立一种改进的软组织实时形变模型。在正六边形拓扑结构软组织表面模型中,增加了虚拟体弹簧,以实现更加真实的形变效果。在系统中各质点处,表面弹簧形变量的叠加等效为物体表面形变,各质点处虚拟弹簧弹性力的合力等... 基于弹簧-质点模型,建立一种改进的软组织实时形变模型。在正六边形拓扑结构软组织表面模型中,增加了虚拟体弹簧,以实现更加真实的形变效果。在系统中各质点处,表面弹簧形变量的叠加等效为物体表面形变,各质点处虚拟弹簧弹性力的合力等效为物体表面的接触力。该模型继承了经典弹簧质点模型的原理简单、易建模、计算速度快等优点,同时还具有控制变形区域的能力。基于此模型,利用PHANTOM触觉交互设备,进行了软组织形变以及实时虚拟力反馈仿真实验。实验表明,该模型效果逼真,反馈力刷新一次小于1 ms,能够满足虚拟手术系统实时性的要求。 展开更多

关键词 虚拟现实 弹簧-质点模型 软组织形变 力反馈

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用于虚拟力觉再现的弹簧-质点力/变形模型研究 被引量：19

7

作者 吴涓 宋爱国 李建清 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3152-3156,共5页

为提高虚拟力觉再现的精度与实时性,提出了一种弹簧-质点力/变形模型,它将物体以受力点为中心,沿径向方向分割为呈同心圆分布的弹簧-质点系统。系统中各个质点的相对位移的叠加对外等效为物体表面变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等于... 为提高虚拟力觉再现的精度与实时性,提出了一种弹簧-质点力/变形模型,它将物体以受力点为中心,沿径向方向分割为呈同心圆分布的弹簧-质点系统。系统中各个质点的相对位移的叠加对外等效为物体表面变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等于物体表面的接触力。该方法由于分割只涉及到发生变形的局部区域,不需要对整个物体进行大量的矩阵运算;进行了基于图像边缘检测的变形测量,推导了模型参数;基于此力变形模型,利用DELTA手控器,进行了柔性物体接触变形以及实时虚拟力反馈的半物理仿真。 展开更多

关键词 力觉再现 弹簧-质点模型 虚拟现实 力/变形模型

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Kinect驱动的实时虚拟人物试衣 被引量：2

8

作者 唐勇 李梦琪 +1 位作者 刘宇涵 吕梦雅 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第12期2765-2768,共4页

虚拟试衣是虚拟现实技术研究的热点,实时2D贴图法不足以展现布料的弹性、褶皱等属性;静态三维模型法建模精细但非实时,因此,虚拟试衣的真实感和实时性成为了一对突出的矛盾.首先,采用添加约束力的质点弹簧模型建立布料模型,通过约束方... 虚拟试衣是虚拟现实技术研究的热点,实时2D贴图法不足以展现布料的弹性、褶皱等属性;静态三维模型法建模精细但非实时,因此,虚拟试衣的真实感和实时性成为了一对突出的矛盾.首先,采用添加约束力的质点弹簧模型建立布料模型,通过约束方程实现布料的拉伸、碰撞等自身属性,避免了隐式积分的耗时问题,增强布料真实性的同时大大提高了布料建模的速度;其次,用骨骼变换矩阵实现虚拟人物运动,解决了静态模型不能实时展现运动布料的问题;再次,用球面蒙皮法对虚拟人物蒙皮,避免了由于过渡拟合出现的皮肤变形现象,提高了虚拟人物真实感;最后,用邻域分割R值化方法提取人体轮廓深度信息,减少了时间复杂度,并对轮廓边缘进行双边滤波处理,提高了Kinect识别人体的准确率.多组实验结果表明,本文实现了Kinect驱动的实时虚拟人物试衣,并增强了虚拟试衣真实感. 展开更多

关键词 虚拟人物试衣 约束力弹簧 球面蒙皮 邻域分割R值化 KINECT

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虚拟手术仿真中人体软组织形变技术的研究 被引量：11

9

作者 叶秀芬 乔冰 +1 位作者 郭书祥 郭庆昌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第2期568-573,共6页

对虚拟手术仿真中人体软组织形变技术进行深入研究,利用OpenGL三维图形标准建立了基于质点-弹簧物理模型的虚拟人体软组织形变系统。围绕虚拟手术仿真中人体软组织形变的逼真度和实时性两大要素展开研究,通过对比四边形网格结构提出了... 对虚拟手术仿真中人体软组织形变技术进行深入研究,利用OpenGL三维图形标准建立了基于质点-弹簧物理模型的虚拟人体软组织形变系统。围绕虚拟手术仿真中人体软组织形变的逼真度和实时性两大要素展开研究,通过对比四边形网格结构提出了改进的基于质点-弹簧模型的正六边形几何拓扑结构,并对软组织形变动力学模型及其数值积分算法、软组织形变力反馈计算模型进行了讨论,针对以往的虚拟手术器械与软组织表面接触时作用点的最近邻质点求取算法存在的不足,提出了改进的求取算法。实验结果表明,改进的算法在模拟软组织形变时具有较好的稳定性和实时性。 展开更多

关键词 虚拟手术 软组织形变 质点-弹簧模型 拓扑结构 力反馈

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基于质点-弹簧系统的柔性线缆建模及其运动仿真 被引量：7

10

作者 马立元 谢世富 +1 位作者 刘鹏远 马龙 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期733-738,779,共7页

针对虚拟环境下柔性线缆在拾取和牵引等操作过程中的运动仿真问题,提出了一种基于质点-弹簧系统的仿真方法。首先建立线缆的质点-弹簧模型,同时采用显示欧拉法建立模型的运动控制方程,通过分析线缆受力情况,求取对质点位置更新起关键作... 针对虚拟环境下柔性线缆在拾取和牵引等操作过程中的运动仿真问题,提出了一种基于质点-弹簧系统的仿真方法。首先建立线缆的质点-弹簧模型,同时采用显示欧拉法建立模型的运动控制方程,通过分析线缆受力情况,求取对质点位置更新起关键作用的合力,其间采用虚拟耦合技术将输入设备的空间位置信息转化为作用在线缆上的操作力,解决了操作力的模拟问题;通过对线缆几何模型施加变形率约束,给出了操作力沿线缆传播的计算方法。然后,根据材料力学和机械振动理论,建立刚度系数和阻尼系数的计算模型。最后,在此基础上,提出了基于OpenGL的线缆动态绘制算法并进行了仿真实验。实验结果表明采用所提方法进行线缆仿真能够很好地模拟线缆长度保持特性和抗弯性能,线缆运动的物理规律能够得到真实体现,仿真的线缆具有很强的真实感。 展开更多

关键词 柔性线缆 质点-弹簧模型 虚拟耦合 变形率约束 动态绘制

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面向电缆虚拟装配仿真的多分支弹簧质点模型 被引量：15

11

作者 王志斌 刘检华 +1 位作者 刘佳顺 宁汝新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期174-183,共10页

针对多分支电缆的柔性特征以及复杂拓扑结构导致的装配仿真困难的问题,提出一种面向电缆虚拟装配仿真的多分支弹簧质点模型,该模型在弹簧质点模型的基础上,通过增加分支点连接多个电缆分支,从而表达具有拓扑结构的电缆,同时考虑电缆的... 针对多分支电缆的柔性特征以及复杂拓扑结构导致的装配仿真困难的问题,提出一种面向电缆虚拟装配仿真的多分支弹簧质点模型,该模型在弹簧质点模型的基础上,通过增加分支点连接多个电缆分支,从而表达具有拓扑结构的电缆,同时考虑电缆的抗弯曲、拉伸以及重力等物理属性;提出经典控制理论与运动学相结合的模型求解方法,使用控制变量法拟合出经验公式来实现电缆装配仿真中的'定长约束',采用定点约束算法实现对电缆的固定与捆扎操作仿真;提出球体层次包围盒构造柔性电缆的碰撞模型,通过细分碰撞模型、剔除冗余碰撞等方法实现了柔性电缆的干涉检测,满足了柔性电缆碰撞检测的效率和精度要求。设计并开发了基于多分支弹簧质点模型的电缆虚拟装配仿真原型系统,并通过实例验证了相关算法的可行性。 展开更多

关键词 多分支弹簧质点模型 虚拟装配 建模与仿真 电缆固定与捆扎 柔性体碰撞检测

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超贫胶结材料本构模型 被引量：29

12

作者 孙明权 杨世锋 张镜剑 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第3期35-37,共3页

针对胶凝材料含量大于30 kg/m3的超贫胶结材料应力应变曲线达到峰值后呈软化形态的问题,采用虚加刚性弹簧法,建立具有软化特性的超贫胶结材料的本构模型,确定了模型相应的参数,给出了该模型的一个应用实例,为超贫胶结材料的非线性分析... 针对胶凝材料含量大于30 kg/m3的超贫胶结材料应力应变曲线达到峰值后呈软化形态的问题,采用虚加刚性弹簧法,建立具有软化特性的超贫胶结材料的本构模型,确定了模型相应的参数,给出了该模型的一个应用实例,为超贫胶结材料的非线性分析奠定了基础。 展开更多

关键词 超贫胶结材料 本构模型 虚加刚性弹簧法

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服装二维裁片虚拟模拟技术 被引量：6

13

作者 朱广舟 李晓久 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期141-145,共5页

在三维服装虚拟缝合及试衣过程中,服装二维裁片虚拟模拟是关键技术之一。应用服装CAD软件绘制服装纸样并存储成DXF格式,通过DXF文件接口程序将纸样载入系统。采用正则栅格法对裁片进行四边形剖分,连接四边形对角线完成对二维裁片的三角... 在三维服装虚拟缝合及试衣过程中,服装二维裁片虚拟模拟是关键技术之一。应用服装CAD软件绘制服装纸样并存储成DXF格式,通过DXF文件接口程序将纸样载入系统。采用正则栅格法对裁片进行四边形剖分,连接四边形对角线完成对二维裁片的三角网格化。以三角形顶点为质点,三角形边为弹簧,构建裁片质点-弹簧模型,通过模型受力分析、数值求解,完成对二维裁片的虚拟模拟。以男士背心为例,通过裁片网格剖分实验验证正则栅格法的有效性;同时完成对背心裁片自然下落于桌面和背心虚拟缝合效果模拟。 展开更多

关键词 服装裁片 正则栅格法 质点-弹簧模型 虚拟模拟

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一种用于力觉再现的柔性体变形仿真弹簧-质点模型 被引量：2

14

作者 崔桐 宋爱国 吴涓 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期849-852,共4页

提出一种新型的在虚拟现实中可实现的弹簧-质点力/变形模型.它按质点连接顺序划分层次,以受力网格为第1层,构建类似同心环状的弹簧-质点系统.施力刚体以点接触的方式与柔性体进行力交互作用.运用虚功原理,结合施力刚体与受力柔性体组成... 提出一种新型的在虚拟现实中可实现的弹簧-质点力/变形模型.它按质点连接顺序划分层次,以受力网格为第1层,构建类似同心环状的弹簧-质点系统.施力刚体以点接触的方式与柔性体进行力交互作用.运用虚功原理,结合施力刚体与受力柔性体组成的系统中虚拟力和质点位移的关系,区别于以往对局部变形的研究,对柔性体进行全局变形分析.柔性体变形是整个柔性体表面质点在力平衡条件下位移变化累加的结果.利用DELTA手控器对柔性体的接触变形以及实时虚拟力反馈进行仿真,实验表明所提出的方法适用于柔性体的力反馈计算,满足精细作业对虚拟现实系统的要求. 展开更多

关键词 弹簧-质点模型 虚拟现实 力反馈

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基于证据理论的虚拟力机器人网络控制 被引量：1

15

作者 刘玉芹 符秀辉 曹景兴 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第9期3411-3413,共3页

将网络与机器人相连,延伸网络的应用领域,可以实现价格低廉的远程监视与操作,而远程控制成功实现的关键在于信息的正确获得。利用Dempster-Shafer对六个超声波传感器所获取的距离信息进行融合,而后连同速度信息提供给弹簧-阻尼器系统以... 将网络与机器人相连,延伸网络的应用领域,可以实现价格低廉的远程监视与操作,而远程控制成功实现的关键在于信息的正确获得。利用Dempster-Shafer对六个超声波传感器所获取的距离信息进行融合,而后连同速度信息提供给弹簧-阻尼器系统以构建虚拟力;力的信息通过编程映射到游戏杆上,变成操纵方向的约束力。通过采用微软公司的带有力反馈的操纵杆作为力觉提示装置控制移动机器人在结构化环境下顺利运行,验证了虚拟力信息获取方法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟力 证据推理 弹簧-阻尼器模型 操纵杆

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基于软组织形变力学信息虚拟手术力反馈过程仿真 被引量：3

16

作者 王沫楠 王成友 +1 位作者 刘雨铭 李召 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期900-906,共7页

为了更好的实现对真实手术的力触觉模拟,利用质点弹簧模型建立了人体软组织的力学模型;应用四阶龙格库塔法解决了力学模型的计算问题;基于模块化设计思想完成了力反馈设备的设计;将力反馈设备通过ADAMS平台建模与力学算法程序相连接,实... 为了更好的实现对真实手术的力触觉模拟,利用质点弹簧模型建立了人体软组织的力学模型;应用四阶龙格库塔法解决了力学模型的计算问题;基于模块化设计思想完成了力反馈设备的设计;将力反馈设备通过ADAMS平台建模与力学算法程序相连接,实现了力学信息的传送过程和力反馈设备终端获取力学信息的模拟,该仿真对整个力反馈过程的进行实现了验证。仿真结果表明:力反馈设备可以实时获取力学信息。该项研究将虚拟现实与虚拟样机技术相结合,基于力反馈器虚拟设计实现力反馈过程的仿真模拟,为虚拟手术系统前期设计提供参考和设计依据。 展开更多

关键词 软组织建模 质点弹簧模型 力反馈器 虚拟手术

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基于虚加刚性弹簧法的守口堡坝的有限元分析 被引量：1

17

作者 田青青 杨世锋 +1 位作者 柴启辉 孙明权 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2015年第5期30-33,共4页

基于虚加刚性弹簧法,结合山西守口堡坝实际工程,在已经建立的具有软化特性的胶凝砂砾石材料的本构关系模型的基础上确定模型需要的参数,对坝体进行有限元分析,得到坝体的应力与位移的等值线图.经有限元分析知,虚加刚性弹簧法的弹性模量... 基于虚加刚性弹簧法,结合山西守口堡坝实际工程,在已经建立的具有软化特性的胶凝砂砾石材料的本构关系模型的基础上确定模型需要的参数,对坝体进行有限元分析,得到坝体的应力与位移的等值线图.经有限元分析知,虚加刚性弹簧法的弹性模量大小对坝体的应力和位移影响不大,虚加不同的弹性模量的目的在于解决应力-应变曲线的软化问题.该成果可以为胶凝砂砾石坝体拟定合理的剖面提供依据. 展开更多

关键词 守口堡坝 虚加刚性弹簧法 本构模型 应力与位移 软化

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基于改进质点-弹簧模型的图像变形仿真方法 被引量：2

18

作者 袁志勇 尹乾 +1 位作者 胡君 冯仕堃 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期35-37,共3页

为了满足仿真系统中对仿真的实时性和视觉效果上的真实性要求,提出了一种改进的质点-弹簧模型,采用传统的质点-弹簧模型与虚拟弹簧共同表征图像的表面,利用Verlet数值积分更新图像变形期间的质点位置,使用双线性插值技术实时绘制出动态... 为了满足仿真系统中对仿真的实时性和视觉效果上的真实性要求,提出了一种改进的质点-弹簧模型,采用传统的质点-弹簧模型与虚拟弹簧共同表征图像的表面,利用Verlet数值积分更新图像变形期间的质点位置,使用双线性插值技术实时绘制出动态变形的效果.在OpenGL环境下对改进的3D质点-弹簧模型进行了仿真实验,实验结果表明所提模型能逼真地模拟出图像变形的效果. 展开更多

关键词 虚拟现实 图像变形 视觉仿真 质点-弹簧模型 绘制

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采用力反馈技术的毛笔建模 被引量：3

19

作者 郭超 侯增选 +1 位作者 杨广卿 郑栓柱 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1735-1744,1769,共11页

将力反馈技术引入虚拟绘制过程,提出一种新的毛笔建模方法,实时仿真中国书画绘制过程中毛笔变形和笔纸之间的水墨传输过程.通过中心骨架和表面两层结构构建毛笔几何模型.采用弹簧振子模型仿真力作用下毛笔中心骨架弯曲变形和毛笔表面变... 将力反馈技术引入虚拟绘制过程,提出一种新的毛笔建模方法,实时仿真中国书画绘制过程中毛笔变形和笔纸之间的水墨传输过程.通过中心骨架和表面两层结构构建毛笔几何模型.采用弹簧振子模型仿真力作用下毛笔中心骨架弯曲变形和毛笔表面变形,实现力对毛笔变形的动态控制.通过毛笔水墨量实时计算方法仿真书画绘制过程中笔纸之间的水墨传输过程.基于硬件组件HPxw8600工作站和Phantom Desktop力反馈设备,构建带有力反馈技术的虚拟绘制系统.在该系统中,用户通过Phantom Desktop力反馈设备实现实时绘制,增强了虚拟绘制过程的真实感. 展开更多

关键词 力反馈技术 毛笔几何模型 弹簧振子模型 毛笔变形 虚拟绘制

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航天员舱外活动安全绳虚拟现实操作仿真方法研究 被引量：8

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作者 陈学文 黄鹏 +2 位作者 张炎 杜芳 王海亮 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第6期734-739,共6页

为了解决航天员舱外活动虚拟现实训练仿真中安全绳的逼真仿真问题,分析了安全绳的结构组成和神七任务航天员出舱过程微重力下的安全绳变形规律,对安全绳采用质点-直线弹簧-弯曲弹簧模型建模,使用基于位置的仿真方法计算了安全绳的变形,... 为了解决航天员舱外活动虚拟现实训练仿真中安全绳的逼真仿真问题,分析了安全绳的结构组成和神七任务航天员出舱过程微重力下的安全绳变形规律,对安全绳采用质点-直线弹簧-弯曲弹簧模型建模,使用基于位置的仿真方法计算了安全绳的变形,给出了安全绳的仿真参数,建立了航天员舱外活动安全绳操作仿真系统。开展了受试者试验,仿真结果表明,仿真方法实时有效,可为航天员虚拟现实舱外维修仿真提供基础算法。 展开更多

关键词 航天员舱外活动 安全绳 绳索仿真 质点-弹簧模型 基于位置的仿真 虚拟现实

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