现实技术论文【五篇】

发布时间:2023-07-27 10:55:10   来源:心得体会    点击:   
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AR技术发展迅速,目前已经出现多种用于虚拟现实系统开发的工具包,比如ARToolKit、Coin3D和MRPlatform等,ARToolKit开发工具是目前应用于虚拟现实开发比较广泛的。但是虚拟现实下面是小编为大家整理的现实技术论文【五篇】,供大家参考。

现实技术论文【五篇】

现实技术论文范文第1篇

AR技术发展迅速,目前已经出现多种用于虚拟现实系统开发的工具包,比如ARToolKit、Coin3D和MRPlatform等,ARToolKit开发工具是目前应用于虚拟现实开发比较广泛的。但是虚拟现实技术更多的是停留在实验室阶段,现实生活中并未广泛使用,总结一下开发难点主要有以下几个方面:

1.1物体成像

由于虚拟现实技术需要将真实世界与虚拟世界结合起来,常常需要带一些头戴或手持设备,这些设备上的摄像机的摄像角度与眼睛的位置存在偏差,因此虚拟物体的定位在真实视场中的定位和显示角度也会存在偏差,且很难调整。

1.2定位系统

户外应用是虚拟现实技术的一个重要方向,我们可以依靠虚拟现实设备进行定位,解决迷路问题,但是在较差的天气中,民用GPS存在较大误差,由于现有许多户外的系统中的校正算法需要大量的输入和繁琐的校正步骤,因此不适合商业化应用。

1.3数据传输

虚拟显示应用中,需要做大量的数据处理,我们系统能力都要受制于数据传送的速度,因此由于带宽的限制会影响虚拟现实应用的使用效果。

2增强现实技术未来应用展望

2.1户外学习

在实际教学过程中,大量科学课程的学习需要走出课堂,或是在大自然中或是在博物馆中。移动增强现实技术能够使学生在户外或是博物馆中进行个性化自主学习,获得更多信息从而达到开阔视野的目的。

2.2参观漫游

哥伦比亚大学Feiner研究小组已经研制出一套基于增强现实系统开发的户外校园漫游机,借助该套增强现实应用,用户漫游在校园中可以了解相关建筑物的详细信息,未来增强现实系统将应用到名胜古迹的参观中,当体验者漫步在名胜古迹环境中,就可以了解到古代建筑的相关信息。

2.3军事信息

南澳大利亚大学基于增强现实技术开发了一套虚拟军事仿真器,基于该系统可以让户外用户看到虚拟的军事设施,北卡罗来纳大学目前正在采用磁传感器和视觉跟踪技术进行混合跟踪方面的研究工作,开发了一套增强现实系统未来增强现实技术将被更广泛的应用于军事战斗中。

2.4展览展示系统

增强现实系统的一个重要应用是基于虚拟和真实的混合看到过去或未来的人物或事件。在车展中,汽车生产商可以基于增强现实技术给广大群众呈现出下一代概念车,或是推出一款新车的模型,详细描述汽车的各种属性以及对应参数;
参观文物古迹的游客可以穿戴虚拟现实设备观赏在计算机技术生成下的古迹原貌,给参观者更好的视听感受。

3总结

现实技术论文范文第2篇

1.虚拟现实技术的基本特征

虚拟现实技术有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。

(1)沉浸感:沉浸感可理解为浸入性,虚拟现实技术的发展已经可以使人“沉浸”在计算机模拟出来的虚拟环境中而不分真假,让使用者感觉已经成为了虚拟世界中的一部分,从而使用者从被动的观察者成为主动的参与者。理想的虚拟环境是可以达到让使用者难分真假的程度,由于目前科学技术发展的局限性,虚拟现实系统研究与应用比较成熟的只有视觉沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸和嗅觉沉浸。

(2)交互性:交互性主要指使用者操作虚拟物体和从虚拟环境中得到反馈信息的程度。交互性是虚拟现实技术同传统多媒体技术差别最大的地方,强调人机交互的自然性,如植物的摇动、水系的流动、鸟虫的鸣叫等。当学生在虚拟环境中抓住一个实体,其感受都与自然环境中一致或者极为相似。但交互性的有效性和实时性就需要回馈设备等强大的硬件系统和特殊设备支持了。

(3)想象力:虚拟现实技术具有十分开放的构想性。使用者沉浸在虚拟的环境中,除了体验真实的自然感觉,还可以想象一些客观不存在的超越自然的环境。虚拟现实技术可以提供这种丰富想象空间的特点,能够使学习者增加兴趣,提高学习效率。

2.虚拟现实的软件系统

想要实现虚拟现实必须硬件和软件相互配合,软件系统是实现VR技术的关键。

(1)Virtools:是一款功能强大,整合丰富的产品,它能将各种复杂的3D模型,2D图片及声音文字很好地整合在一起,开发具备丰富行为模块的3D虚拟环境,已经运用于多种3D产品当中。

(2)VR-Platform:这款软件比较方便,可以在配置不是特别高的计算机上使用,运行流畅,但同时效果也有一定的损失,能够满足基本的3D浸入和360度视角观察。

(3)Quest3D:该款极具实用性的产品,有着良好的交互性,支持导入文件的格式非常多,音频视频都可以灵活方便的加载,Quest3D可以满足大多数编辑者的应用需求,利用它可以比较方便地创建出复杂的图形程序。

(4)EONStudio:在处理已经建模的3D模型时这款软件较为方便,可轻易在导入的模型上加入设计的动作。

(5)Converse3D:是一款比较成熟的整合软件,在兼容性方面比较突出,运用起来高效并稳定。

(6)WireFusion:这款软件在web3D中应用较多,不需要用户独立的编程,而采用简单的拖放式操作,就可以轻松地建立动态的web3D网页。

(7)CityMaker:是国内自主研发软件,很有专业的针对性,在建立虚拟建筑和虚拟城市方面有很强的应用能力,是一款面向规划与建筑行业的专用软件。当然,各种软件复杂多样,设计目的不同所以倾向性也各有不同。当前,适合园林植物景观设计教学的有Virtools、EONStudio、WireFusion软件。但是,大多数软件使用费用较高,并且专业方向不明显,与行业的结合不够紧密,使用时经常需要二次开发(如天正CAD、中望CAD)。

二、VR技术在“园林植物景观设计”教学中的应用

VR技术应用于“园林植物景观设计”教学是科学技术发展所产生的新形式。区别于传统教学,VR技术的优势非常明显。在VR技术应用现实系统中,按照项目分析、方案设计、施工图设计等教学流程完成“园林植物景观设计”课程作业。

1.项目分析阶段

在“园林植物景观设计”虚拟项目教学中,许多学生常常无法亲临项目现场进行实地考察,可以采用VR技术进行场地分析、环境评判,并通过网络平台,进入到虚拟项目的场地内部,全面了解项目的周边环境,包括气候条件、地质条件、交通状况、人流分布、水系分布、土壤条件、植物资源、历史文化等现状特征。

2.方案设计阶段

在方案设计阶段,学生需要将一些景观节点定位定量地表达出来,包括植物配置平面图、立面图、剖面图及局部效果图。采用VR技术使学生能够进入虚拟的场地空间中,直接摆放、移动、组合各种园林植物,反复调整植物种类、位置、数量,综合对比不同植物组合的景观效果和空间形态,较大程度弥补了传统教学中学生对植物空间与环境无法进行综合感知的缺陷,进一步激发学生的创作灵感。

3.施工图设计阶段

在该阶段,可采用VR技术对植物种植模式和植物空间组合进行高度仿真,模拟植物的栽植位置、植株大小及材料种类,最终完成植物种植总平面、体现高程和剖面的竖向组合图、植物与各种景观要素搭配立面图等,其间反复调整植株数量和树木株行距获取最佳的生态效益和景观效果,可以直观地展示出植物群落的景观特征和空间形态。

三、虚拟现实技术在“园林植物景观设计”教学中应用的难点

1.程序设计难点

园林植物景观设计是风景园林本科生的重点学习内容。随着季节的变化,四季中同一地点植物也会有着完全不同的景观效果,所以如何编写基于VR技术的程序,体现出植物景观的时效性,也就成为VR技术应用的难点。

(1)将植物群落四季交替的数据信息输入VRML的场景数据库中,当学生需要观察不同季节植物景观特征时,实时改变场景信息即可。但数据的获取较难,可以在教学中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional,这款插件有一定的树木参数库可以利用。

(2)动画技术比较成熟,四季的情景很容易模拟,但运用在VR技术时缺点极为明显。动画每帧的顺序都是固定的,编辑好的,这样就大大降低了VR技术实时调整的交互性,同时动画无法提供操作人自然的物理互动,所以浸入性也大打折扣。

2.硬件支持难点

各种植物三维模型是由许多面组成的,达到理想的虚拟效果需要计算机有很强的运算能力。一株枝叶丰富的景观树模型大概需要几千个面,如果仿真一个很大的植物种植场景,可能产生上千万,上亿的面,对于计算机硬件的压力是十分巨大的。

3.教学推广难点

虚拟现实技术的应用需要较高专业水平和较强的计算机技术应用能力,而目前一些高校同时具备专业能力和计算机技术水平的教师较少,严重制约了虚拟现实技术在“园林植物景观设计”教学中的应用与发展步伐。

四、讨论与建议

现实技术论文范文第3篇

[关键字]矿区 水文地质勘察 钻探技术 应用

[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-123-1

随着科技的不断进步,矿区的水文地质勘查技术也会变得越来越先进化,不过在勘察的过程中,避免不了的出现技术性问题。根据不完全资料统计,目前我国大部分的国有矿区,都在扩建而且开采深度也在不断的加深,这样同时也会加大了水文地质勘察的技术难度。例如含水层、隔水层的渗透特征的勘察,埋藏在水层里面的岩层的深度、厚度、特性、密度等都要真实的勘测出来,如有不实,很有可能会造成难以弥补的后果。因此我们在水文地质勘察中,不仅仅要熟悉、而且更要熟练,能够结合其他的辅助方法,来探测出真正的结果。下面就是介绍当前水文地质钻探技术的现状和提出一些建议。

1 目前水文地质钻探的现状

近年来,我国频频出现矿区坍塌事故,对于这些坍塌事故,大部分的缘由就是水文地质的勘察不到位,造成了工程事故的发生。再加之地质环境的比较差(歪曲、断层、溶洞),例如老窑、废弃矿井水,由于长期处于死水状态,其内部滞留大量的有毒有害气体,岩层的还有时含有大量的水分,水力连通关系复杂,现场的施工作业人员,无法正确把钻机放到合适的位置,错过了最佳的钻探时机,结果就大大的影响了钻探的效率,钻机一旦钻通就可能对现场作业人员的生命安全构成极大威胁。加之部分的施工作业人员的综合素质偏低、安全意识较差,为了赶工没有计划性、目的性的操作,在这样的环境下就会频繁出现,钻探卡钻、掉钻的现场,导致工程不仅效率低下,而且存在安全风险。再者部分的矿区领导,为了节约成本,增加经济利润,不同的矿区选用相同的钻机,不严格遵守钻探工艺施工,盲目使用钻机勘探,结果导致水文地质区域岩层塌陷、变形、渗水,造成不可挽回的损失。

2 解决的当前的现状困境的具体措施

首先,对施工工作人员进行专业性的理论知识培训,通过对水文地质收集、考察,利用同位素、遥感、计算机等“三大支柱技术”和系统论、信息论、控制论等。“三论”思想在我国水文地质勘察领域的渗透、实践与应用。通过遥感技术,来研究地下水的分布区、埋藏深度和大至的矿化度;
圈定地下水的补给和排泄地段;
做好认证和描述工作,结合计算机技术,把地理信息系统呈现成电子影像投射到计算机上面,加之计算机二维或三维算法,分析出地下水的岩溶、饱和、密度情况。通过地下水成像模拟钻探地点,这样让钻探更加具有准确性。在施工现场,我们应参照实际的水文地质情况,找出合理的钻探点,保证钻机在这个位置点,起到最大的作用。同时做好安全知识的宣传,让施工人员对于技术和施工安全,都熟悉起来。现场要有专业的工作人员,做钻探技术的指导,要根据地质钻孔的布置原则,提前制定钻探方案,确保钻探人员的工作有依据性、可靠性。

其次,应根据水文地质情况挑选合适的钻机,因为钻机的选择,会直接影响钻探的效率。例如正反向一体化钻头等。还需注意钻机设备的保养和更换,对于磨损严重的钻头、泥浆泵要及时更换,保证钻机按最大效率工作。根据现场钻探的需要,应及时搭配辅助仪器,来更好的实现零误差的钻探,提高工作效率。不仅如此还要日常定期对钻机进行维护和检修,提前排除故障因素。加强操作人员对于钻机的整体认识,明确钻探的主要任务。

最后,优化钻孔布置。钻孔布置的基本类型,勘探孔、试验孔、观测孔、开采孔和探放水孔等。在满足各个钻孔布置的同时,准备好准确的矿区水文地质的资料,我们优化的目的,就是减少工程的操作量,降低难度,不仅缩短了工期,而且还降低了成本。因此水文地质钻孔应以钻探为主,在保证其他条件的基础上,来实现一孔多用。例如排水、蓄水和水层观测等。当然,如果遇到特殊的钻探情况,我们可根据钻探的实际情况,来修改钻探方案,例如具体的排水量、钻孔的具体类型等。

3 综合物探技术方法

为了提高探水的可靠性,水文地质钻探应结合物探方法提高效益和可靠性。根据物探成果中的异常区域,具体确定钻探的施工方案。目前常用的物探方法有:

(1)瞬变电磁法(TEM)是一种时间域人工源的电磁法,具有较高的抗干扰能力和分辨率,较强穿透高阻覆盖层的能力,剖面测量和测深工作同时完成,提供了较多有用的地质信息。基本原理就是在地面的发射线框供一直流电流,然后突然切断电源,线框内的电流将发生一个突变,从而产生巨大的磁场引起地下形成涡流,使涡流渐渐的扩散到含水层的各个部位,达到侦测的目的。与此同时在含水岩层上甚至可以测量到负的瞬变电磁响应,有利于这类地质体的探测。如果电阻率反应异常,对于干扰过大的,我们进行多次探测,以确定得到准确的数据。

(2)对称四极电测深,这个在探找水工作中应用的比较广泛,电测探法就是从地面上的探测点为基准,通过逐次加大供电电极AB极距的大小,测量同—点的、不同AB极距的视电阻率ρS值,研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。这个方法明确的辨认出含水层、解释界面的深度,同时也预测出含水层的水位、密度和具体部位。对于不符合规范要求的供电和接收导线,我们应该事先检测,以免施工时出现安全事故。

(3)可控源音频大地电磁法,这个需要人工操作的方法,然而采用人工场源可以克服天然场源信号微弱的缺点,来弥补不操作控制。具有勘探深度大、快速高效、分辨能力强、低成本少投资等特点,已经成为当代深度勘察水文地质岩层的必要手段之一。

4 结语

由于经济的发展,矿区的开采量也随之越来越多,水文地质的研究难度也在逐渐的增大。在严峻的形式下,我们必须加强水文地质资料的搜集和整理,按照探测技术的要求,通过合理的技术方法,来保证钻探的准确性、可靠性和科学性,实现矿区的的建设或开采的平稳有序进行。

参考文献

现实技术论文范文第4篇

1.虚拟现实技术可以增强环境艺术设计的画面感

近年来,随着经济的快速发展,我国的城市化进程越来越快,许多公共环境需要进行设计,虚拟现实技术的运用能够形成逼真的虚拟环境,以刺激公众的听觉、视觉、触觉等感官,使公众享受身临其境的感觉,也能够集中公众的注意力,加深记忆和印象,增强环境艺术设计的画面感。

2.虚拟现实技术可以减少费用损失

在建设一个重大工程之前,人们可以通过虚拟现实技术构建建筑的结构和图形,为建设项目提供框架引导。设计人员根据虚拟图的引导能够更精确地设计图纸、进行材料预算,从而减少不必要的损失,节省资金。

二、虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用

1.应用虚拟现实技术弥补环境艺术设计的缺陷

在环境艺术设计的过程中常常会出现现实条件限制的情况,如场地缺乏、经费不足等,导致环境艺术设计不能正常进行。而虚拟现实技术可以模拟各种场景,弥补了环境艺术设计中的缺陷。

2.应用虚拟现实技术避免实际操作潜在的危险

在环境艺术设计中因为各种现实条件的限制和危险情况的存在,人们为了保障生命和健康安全往往不直接参与现实情境,进而不能亲身体验。虚拟现实技术的应用可以帮助人们模拟这些无法亲自参与的情境,人们可以在这种模拟的环境下进行作业,既避免了潜在的危险,又得到了切实的感受

3.应用虚拟现实技术打破空间和时间的限制

虚拟现实技术是一种超空间、超时间的技术,它可以打破空间和时间的限制,模拟任何一种场景,从巨大的宇宙天体到渺小的微尘粒子,从几亿年前到当今,设计人员都可以在模拟的环境中探索研究,打破了空间和时间的限制。如在研究恐龙时代时,由于恐龙在地球上已经销声匿迹,人们无从考证与研究,但是通过虚拟现实技术,人们可以模拟出恐龙生存的时代。人们置身其中,与恐龙零距离接触,加快了对恐龙时代的研究进程。这种场景的模拟就是打破了时间和空间的限制,模拟出了人们想要的真实场景。

4.应用虚拟现实技术模拟环境艺术设计中需要的现实体系

因为现实条件的各种限制,环境艺术设计不能全部采用真实的环境来试验和操作,它需要虚拟现实技术模拟出环境艺术需要的真实场景。虚拟现实技术可以模拟人物、动物、植物等,使设计者在一个人性化的环境中自然地交流和工作。如世界著名的西安天幕广场,利用虚拟现实技术给观者创造了一个大型天幕,人们在天幕之下仿佛置身在浩瀚的星空中,非常具有震撼力。这一场景的模拟淋漓尽致地发挥了虚拟现实技术的功能。

三、结语

现实技术论文范文第5篇

虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR)是综合了计算机三维图形技术,感观反馈、立体声、语音输入输出以及广角立体显示技术等,创造出为使用者提供身临其境的三维世界,并且进行感观交互的人工环境。近年来,虚拟现实技术以其提供听觉、触觉、视觉等感观模拟的特点广泛应用于各个领域,发展迅猛。虚拟现实技术的特点:

(1)环境模拟

利用计算机模型产生实时三维图形,根据使用者所需工作环境或实验场所的空间方位及时间参数等数据模型,可以设计出很逼真的模拟图像,同时结合立体显示技术呈现给使用者完美的模拟系统,需要注意的是空间或环境变化时显示刷新频率对于使用者感观的影响。

(2)感观反馈

可以通过立体声效果实现声音方位和远近的改变,通过带有震动触点的道具模拟触觉感应,以此来实现虚拟系统中听觉触觉的反馈效果。

(3)人机互动

通过语音识别系统或者计算机进行语音或命令输入。虚拟现实技术的以上特点完全适用于煤矿安全生产培训系统,通过计算机3D技术模拟出煤矿生产环境,用户以第一视角进入,可以熟悉工作环境、训练各种工作技能,应对突况等。

(4)三维动画效果

场景制作完成后需要使用AdobePremierePro将音效和动画进行合成和剪辑,还需要使用转场效果及特效来达到逼真效果。

2煤矿安全培训系统总体架构

矿井作业模拟系统由计算机控制系统来操控整个系统,用户登陆后通过计算机控制系统连接运动控制接口,可以通过启用采掘模块进行采掘模拟训练;
通过启用风险识别模块训练工人判断、识别和处理危险的能力;
通过互救、逃生训练锻炼工人自救和相互救助的意识。同时用户还可以通过传感器控制感受第一视觉漫游矿井,熟悉矿井生产环境和生产设备,这对于新员工来说非常必要,可以通过模拟系统尽快熟悉工作环境。

3模型构建

模型构建主要以创建不规范生产操作、重大生产事故示例和安全事故应急预案演练模型为主,使用户可以通过模拟系统达到亲身体验的目的,培训系统主要采用3DSMAX建模和渲染。其中大型设备采用多边形建模技术,以先精模后简模为原则,建模前需要根据设备的实际尺寸确定模型的比例,根据设备运行参数设置模型运动轨迹和参数;
小型设备则使用图片处理软件和贴图技术进行处理,多采用纹理贴图以提高仿真度。井下巷道模型应该按照实际巷道的尺寸、复杂程度和矿井生产图纸来构建三维模型,力求模型比例与实际生产环境相符合,为了保证安全培训系统的可扩展性,按照由简单到复杂递进的顺序依次创建,形成系统的巷道模型库,应对生产环境随时扩展的可能性。场景建模主要是根据实际巷道环境创建包括电缆、机电设备、管道和支架等辅助设备,主要采用贴图技术,使场景模型更加逼真。利用特效编辑器生成烟雾,利用灯光设置达到瓦斯爆炸效果,后续连锁反应会涉及到物理模块及反应堆力学技术。人物模型的建立极为关键,人物造型是否逼真直接反映了模拟系统的仿真质量。在进行人物建模时首先进行外形创建,以实际生产的不同工种为原型进行分角色设计,人物运动效果要注重细节,如对安全事故发生时人物的反应和动作要进行动作采集并进行数据分析,作为突发事故时人物反应的分析资料。人机交互则利用VIrtools实现。

4结语