一、虚拟环境中基于屏幕填充的实时消隐算法（论文文献综述）
贾春洋[1]（2019）在《大型农机装备的交互式虚拟装配平台的研发》文中指出近年来,我国的农业机械化发展速度越来越快,农机产品在农业发展中的地位逐步提高。拖拉机变速箱结构复杂,装配要求严格,直接影响整机负载、动力和平稳性。同时,传统的拖拉机变速箱装配设计培训是直接对真机操作,存在设计成本高、装配培训周期长、存在较大的安全隐患等问题。因此,提高变速箱的装配设计水平在农机行业发展中有着重要的意义。本文利用虚拟现实技术开发了一个大型农机装备变速箱交互式虚拟装配平台,主要包括虚拟装配场景、零件精准装配定位、装配效果评价、动力学运动仿真、人机交互界面等模块。通过试验证明该平台能够按照用户需求进行主动式的虚拟装配、干涉检测、学习装配知识、方案设计、提示装配错误等。主要的研究工作与创新内容如下:（1）针对传统的系统设计方式具有配置复杂、难以应对需求变化等问题,结合多Agent系统的优势,将各虚拟零件均设置为一个Agent,提出了一种基于多智能体的复杂变速箱的人机交互系统的情境装配模型。搭建了一个自下而上的多Agent交互装配平台框架。将庞大的复杂变速箱装配平台分解成小的、易于管理的主Agent与子Agent的空间网络关系,这样简化了系统的结构,使平台便于管理与控制。（2）比较几种常见干涉检测包围盒的优劣,对方向包围盒进行改进设计,提出了一种多Mesh Collider方法,能够绘制出适用于复杂变速箱零件且精度相对较高的碰撞盒,并根据应用的场景不同对碰撞盒进行面片约减,以达到提高系统流畅度的目的。结合Unity 3D自带的物理引擎,模拟真实世界中齿轮的碰撞方式,以评价装配的可行性。试验表明,平台每帧消耗的时间为10ms左右,能保证仿真系统运行的流畅度和实时的交互效果。（3）针对动画装配人机交互度不足、装配方式单一等问题。研究了基于状态机的拆装方法、圆形检测装配定位方法、基于几何约束装配定位方法,并通过试验对三种拆装方法分别从人机交互度、装配速度、学习培训效率、是否有装配公差等方面进行比较,设计出适用于不同阶段用户的拆装培训方式。同时介绍了一种比较简单的齿轮组拆装顺序方法。最后通过几组不同的零件装配试验证明了三种拆装方式的可行性。（4）搭建了复杂变速箱虚拟装配平台的软件框架。以某集团大型拖拉机1200系列变速箱为对象,利用Solid Works软件对变速箱零部件模型进行建模,并通过格式转换工具将模型转换成Unity3D支持的.fbx格式。为了能提供更舒适的操作体验,平台还构建了虚拟场景更换、漫游方式设置等模块,使用户能够更舒适的与平台进行人机交互。最后对平台进行多次的运行与功能试验验证了平台的可行性、完整性与实用性。
王莉娜[2]（2019）在《嵌入式时频分析结果的图形化显示研究》文中研究表明传统的故障诊断仪大多专注于信号的幅值随频率的变化情况,通常采用横坐标为频率、纵坐标为幅值的二维波形进行显示,用户观察到的频谱图反映的是测量时间段内所有信号分量在频域上的综合统计特征,无法提供某一频率分量出现和消失的时刻信息。机械故障信号通常是时变信号,时频分析可以很好地描述信号的时变特性。短时傅里叶变换是线性时频变换中最常用的一种,可以有效地对故障信号进行分析。将时频分析结果用三维图形进行显示,可以使用户观察到更丰富、更直观、更准确的频率分量变化情况。本文主要研究便携式故障诊断仪中信号的时频分析算法及其结果的三维图形化显示问题。论文的主要工作如下:（1）针对短时傅立叶变换中长窗和短窗难以折衷的问题,提出了一种根据不同时间段内信号的特征自适应选择窗长的方法,振动信号的特征由短时能量分析进行筛选,STFT谱图的时频聚集性则由信息熵来度量。通过对仿真信号的应用分析,验证了该方法的有效性。（2）根据时频分析结果的特点,结合硬件平台的资源情况,研究三维图形在资源受限的嵌入式系统中的实现方法,提出了一种基于画家算法消隐原理的针对时频谱图显示特点的三维曲面快速生成算法,即谱图网格曲面生成算法（SMSG算法）。实验结果表明,本文提出的SMSG算法的运行时间短、内存占有率小,能够应用于对实时性要求高的嵌入式系统。（3）采用ARM+DSP的嵌入式解决方案,对本文提出的时频分析算法和三维显示算法在硬件平台上具体实现时的程序进行了设计。将信号处理和图形学算法的运算部分交由DSP负责,图形显示部分由STM32驱动TFT液晶屏实现,采用高速SPI通信协议完成了模块间的信息传输设计。（4）将嵌入式三维图形化显示系统应用于实测振动信号的分析与显示中,在搭建的永磁同步电机实验平台上对系统进行了测试,将嵌入式设备分析得到的结果与计算机中MATLAB软件的分析结果进行对比,证明了算法移植到嵌入式设备上的正确性及其处理实测信号的有效性。
聂良涛[3]（2016）在《面向实体选线设计的铁路线路BIM与地理环境建模方法与应用》文中研究指明铁路选线设计的本质是在对铁路线路经行区域的自然条件、资源分布等进行分析的基础上,拟定主要技术标准,布置出线路构造物三维空间位置的一个决策过程。传统的二维环境下的中心线选线设计并不能很好的诠释这个过程。如果能利用先进的空间信息技术、现代测绘技术、虚拟现实技术以及计算机仿真技术,基于航测影像信息、网络地理信息等,建立虚拟地理环境模型,选线工程师在该虚拟地理环境中,通过概略分析线路经行地区的地形地貌、既有设施、大型不良地质等地理信息,结合选线专业知识,采用实时布设线路三维构造物的方式进行实体选线,实现“所选即所见”,将会是一种理想的选线设计模式。本文正是在此思想的指导下,针对“面向实体选线设计的铁路线路BIM与地理环境建模方法与应用”开展了深入细致的研究。论文主要研究内容与研究成果如下：（1）从选线地理信息获取、识别、处理、表达显示为一体的信息建模与利用技术的研究出发,将虚拟现实技术、多源空间信息技术、计算机仿真技术、三维立体显示技术相结合,构建了一个铁路数字化选线系统虚拟地理环境建模平台。实现了选线系统与数字摄影测量系统、微机平台立体显示系统、大屏幕立体投影系统,交互式电子白板系统的集成,为选线地理信息一体化处理提供硬件平台解决方案。研究了从多源空间信息集成、信息融合建模、建模景观生成、景观的实时绘制、绘制场景的三维立体显示整套建模支撑技术,为构建基于信息利用的数字化选线系统提供技术支持。制定了开展铁路数字化选线采用的虚拟环境工作模式。在铁路数字化选线设计系统中,引入了触摸交互式技术,为开展基于交互式触摸屏幕的三维数字化选线提供研究基础。（2）提出了一种基于网络地理信息服务的选线数字地形信息获取方法。在综合分析当前开放网络地理信息资源的基础上,提出利用SRTM数据和Google Maps影像获取数字化选线系统虚拟地理环境建模所需的DEM和DOM的方法,并进行了算法实现。通过自动计算瓦片URL地址,采用libcurl库函数和多线程下载技术,实现了Google Maps影像瓦片快速下载,并基于分治法的思想,提出了一种全局非线性、局部线性的Google Maps影像变换算法,实现与SRTM数据的快速配准。从而使得网络地理信息直接服务于基于客户端/服务器工作模式的数字化选线系统,解决了在线路前期规划阶段航测资料缺乏的情况下难以开展数字化选线设计的难题。（3）针对铁路数字化选线设计系统的特点,提出了一种面向GPU的铁路长大带状三维地形环境建模方法。该方法基于金字塔模型和四叉树分割,针对呈强带状分布的海量离散点云地形数据设计了分层分块方案,并进行分层分块构TIN,解决了海量离散点云地形数据的构网问题。基于GDAL技术,实现海量影像快速处理,集成分块TIN模型和数字正射影像,实现了基于海量影像信息的真实感地形环境建模。该算法综合采用了金字塔模型、四叉树分割、多分辨率细节层次模型（LOD）、多级纹理（MipMap）技术以及Oracle数据库技术,对地形数据进行预处理,将海量DEM和DOM数据处理成分块分区多层次多细节LOD三角网数据块,建立了高效率地形分页数据库。基于Oracle OCI技术解决大规模地形数据的数据库存储和调度问题,采用四叉树组织不同细节层次的地形块,利用数据预取与多线程调度,根据视点位置动态调度数据块,实现了铁路长大带状三维地形环境建模与快速漫游。（4）提出了一种多源空间信息集成的选线系统虚拟地理环境建模方法。通过对地质不良区域对象与三维地形表面融合建模方法的研究,将不良地质对象信息以矢量边界识别、栅格图像融合和动态属性提示的方式进行建模,实现了铁路选线系统中不良地质信息的动态交互式三维影像表达,有助于辅助选线工程师开展环境选线、地质选线。针对树木、道路、水系、房屋等多种地物模型进行分类建模研究,集成边界模型、实体模型建立了铁路虚拟环境地物建模方法,分别研究了与地形弱关联的地物和与地形强关联的带状、面状地物与三维地形环境的融合建模方法,实现了真实感数字地物建模及其在铁路三维地理环境中的快速表达。研究了几种增强场景真实感的自然现象模拟方法,提高了选线系统虚拟环境场景的逼真度。最后集成数字地形,数字地质,数字地物,数字自然现象等信息,建立了一个多源空间信息集成的选线系统虚拟地理环境。（5）研究了面向实体选线设计的铁路线路构造物信息建模（RLBIM）技术。通过对构成铁路线路结构物与设备的基本结构单元进行划分形成基元,分类建模,建立了铁路标准构造物与轨道部件基元模型库。研究了铁路基元模型的数字化建模与模型处理技术,针对基元模型几何造型、渲染、模型标准化、LOD简化、模型存储及应用给出了一整套解决流程,为实现基于虚拟环境的三维实体选线设计提供基元模型服务。采用面向对象的实体-关系模型描述铁路线路BIM的实体对象、属性信息和关联关系。通过对铁路线路BIM模型结构分析、模型信息自动统计计算,基于基元模型库和铁路线路构造物面向对象的实体-关系模型,实现了铁路线路BIM模型快速建模。通过对铁路线路构造物实体模型与地形模型的动态融合建模的研究,实现了铁路构造物三维实体实时动态建模。RLBIM技术的研究为开展铁路三维实体选线设计提供了技术支持。（6）基于本文研究的内容与方法,集成铁路虚拟地理环境建模平台和铁路标准构造物及轨道部件的基元模型库,与项目组成员共同开发完善了“铁路数字化选线设计系统”,系统采用实时布设线路构造物的方式,实现了基于真实感地理环境下的三维实体选线技术。
黄忠念[4]（2009）在《基于虚拟环境的鱼雷拆装技术研究》文中进行了进一步梳理为了克服传统鱼雷维修培训存在的不足,设计了面向鱼雷拆装的虚拟环境用于鱼雷维修培训。在面向鱼雷维修的虚拟环境中,用户可以通过基于虚拟现实技术的虚拟维修操作来实时的模仿真实的维修操作过程。基于虚拟环境的虚鱼雷拆装技术研究是实现这些过程的基础。本文在分析国内外有关虚拟环境在维修方面的应用和虚拟环境的相关技术研究与应用的基础上,针对鱼雷维修对虚拟环境的需求,对对基于虚拟环境的鱼雷拆装技术进行了系统深入的研究,全文的主要内容如下:建立了面向鱼雷维修的虚拟环境的总体框架。在分析鱼雷维修对虚拟环境的需求的基础上,根据鱼雷维修的流程和虚拟环境的组成和运行机理,分析了面向鱼雷维修的虚拟环境的功能组成,从而确立了面向鱼雷维修的虚拟环境的功能模块,建立了面向鱼雷维修的虚拟环境的总体框架。研究了鱼雷样机建模技术。建立了鱼雷核心表示层和扩展表示层的分层模型。在核心表示层建模采用了基于虚拟场景分割的可视化信息建模,通过虚拟场景分割和调度简化了虚拟场景。对扩展表示层采用空间变换的方法实现了鱼雷独立行为模型的建立,使鱼雷零部件都具有独立完成平移和旋转的能力,从而能够实现鱼雷的拆装过程。研究了虚拟环境的实时渲染技术。采用LOD处理和不可见消隐处理技术进行虚拟环境的显示优化处理。分析了LOD技术的基本思想,采用了基于边折叠的多边形简化处理技术进行了虚拟环境的简化。采用了基于屏幕填充的不可见消隐处理算法实现了消隐处理。分别通过试验验证了这两项技术对提高虚拟环境显示的实时性和真实感具有明显的效果。开发了以本文的研究成果为核心的用于鱼雷拆装的虚拟环境。完成了面向鱼雷拆装的虚拟环境的建立,并以鱼雷能量转换器的换能件的更换为例说明了该虚拟环境在鱼雷维修培训的拆装过程中的应用,进行了相关的维修交互操作,并验证了本文所研究的基于虚拟环境的鱼雷拆转技术。
刘玉芳[5]（2009）在《基于虚拟现实的道路建模和信息查询系统研究》文中研究说明虚拟现实技术是指利用计算机和一系列传感辅助设施生成逼真的视、听、触、嗅觉等一体化的虚拟环境,以自然的方式与虚拟环境中的客体进行实时交互作用,相互影响,从而产生身临其境的感觉。随着公路工程设计中对景观要求的提高,本文在对国内外虚拟现实技术进展研究状况的基础上,将可视化技术应用到公路工程景观设计和预评估中,结合虚拟现实技术和数据库查询显示技术,采用3Dmax建模软件建立三维模型,通过VC++和OpenGL相结合的方法探索开发虚拟道路及其场景环境的三维漫游系统,并在此基础上结合MFC+ACCESS数据库实现在漫游的同时显示道路相关查询信息的功能。同时,本文在针对于目前虚拟现实系统中,普遍存在的场景模型的复杂度和交互实时性之间的矛盾,寻求一种相对折中的方法,即针对虚拟场景中各个具体模型的结构和存在状态,采用不同的建模方法,使得模型的建造尽可能的简单,尽量减少系统的开销,提高系统的运行效率。最后,本文在对虚拟现实、OpenGL等相关技术做了介绍后,重点对虚拟漫游和查询的实现方法进行了研究,给出了整个系统的编程思想,包括基础模型的建立,模型导入,漫游控制和实现以及漫游和查询的结合,并对遇到的实际问题进行了阐述,指出不足之处,为今后进一步的研究提供了方向。
吕希奎[6]（2008）在《基于遥感信息的选线系统地理环境建模方法及应用研究》文中研究说明根据中国铁路中长期发展规划,到2020年,中国将建成2万多公里高速客运专线和城际铁路。高速铁路和城际铁路经行地区经济发达,城镇密布,并且铁路沿线地理环境和地质环境均较复杂,选线设计更注重环境选线、景观选线和地质选线。传统的等高线地形图模型已不能满足高速铁路和城际铁路的选线需求。将遥感技术、数字摄影测量技术、虚拟现实技术、数字地质技术综合相集成,建立一个能够同时满足地质选线和环境选线要求的三维可视化选线地理模型,让工程师在一个逼真显示的三维可视化地理环境中进行选线方案设计与决策,不仅是铁路勘测设计一体化、智能化研究领域亟待解决的课题,更是现代铁路设计的需求。基于这一思想,本文以“基于遥感信息的选线系统三维地理环境建模方法和应用”为主题,对其中的所涉及的理论方法和关键技术进行了研究,从建模方法和算法方面提出了一整套方法并予以实现。主要研究内容及研究结果如下:1.针对铁路选线带状大范围地形的特点,以航测、卫星遥感为数据源,以全数字摄影测量系统为工具,采用于数字地形分幅采集方法,以获取铁路强带状地形特点的地形数据,能够最大程度的减少构建三维地形时的数据冗余。对采集的地形数据,提出基于改进坡度RMSE与三维可视化联合的粗差检测与剔除方法,实现了对DEM粗差有效的检测与剔除,保证三维地理环境的建模精度。2.提出矢栅一体化的选线系统三维地质环境建模方法。首次将地质对象遥感解译影像应用于铁路选线系统。根据选线系统地理环境特点,提出地质对象文化特征概念,以地质对象的名称和ID标识号作为其文化特征,将文化特征作为地质对象特殊的矢量数据,按照准确地理位置叠加到地质对象的矢量三维目标上,实现地质对象在三维地理环境中的定位和计算机内部的有效识别。基于TIN模型、约束TIN模型实现地质对象的遥感解译影像在三维空间的准确定位,以遥感解译影像直接表达地质信息。为地质对象建立矢量、栅格影像同时存在的表达和描述模式,在此基础上建立了直观的三维地质环境。3.提出基于超地图模型的选线系统信息管理和组织方法。基于遥感正射影像图的影像环境,首次将超地图概念引入到铁路选线系统,建立了基于地理信息、地质、水文信息、地质知识的选线超地图模型。实现基于超目录结构模型对这些信息之间关系的非线性存储、组织、管理和浏览。为选线工程师提供图文并茂的地质、地理和地质知识环境。4.提出基于多子库铁路工程地质信息库建模方法。根据选线设计涉及的地质条件的多样性,将不同类型地质对象进行分类和标引,在地质知识表示方法上,提出基于三维可视化的用户外部知识表示方法。针对选线地质知识涉及的不同地理环境,构建了河谷、冻土、风沙地区等各类三维地理环境,并在该环境中表达知识,实现知识的三维可视化表示。为选线工程师提供三维可视的铁路工程地质知识环境。针对选线设计的复杂性,以认知心理学为依据,提出基于案例推理的知识应用方法。5.探索了基于逼真显示的三维地理环境的地质选线技术。采用三维目标与信息数据库相连接技术,解决在三维环境中直接进行选线设计的技术问题,包括在逼真显示的三维地理环境中线路局部走向选择,基于遥感地质影像环境的不良地质区域选线方法等。根据线路穿越的不良地质对象的类型和位置,实现系统自动从知识库中提取选线地质知识,并给出选线建议,以指导选线工程师在不良地质区域的选线设计。根据山区等地形地质复杂地区的选线设计特点,从地质选线角度,提出直接根据方案的设计信息获取方案评价指标值的思想,建立了基于三维地理环境的复杂地质区域线路方案评价模型,解决线路多方案的比选问题。6.综合应用三维空间观察原理、真实感图形绘制技术、计算机动画、虚拟现实等技术,以OpenGL图形库和VC++6.0为开发工具,实现了线路三维场景的实时动态显示。并与正射和透视两种模式设计相结合,使得三维可视化技术不仅用于设计成果的直观表达,而且融入整个设计过程中,从而实现本文提出的三维虚拟环境下的选线设计思想。7.基于所提出的理论方法,研制了一个选线地理环境建模平台。该平台实现本文提出的基于航测和卫星信息的三维可视化选线地理环境模和应用技术。并用实例对系统的主要功能进行了测试。验证和测试结果表明,本文提出的建模方法和应用技术是切实可行的。基于本文提出的方法所建立的原型系统,可较容易的开发实用的集遥感技术、虚拟现实技术、数字地质技术、空间数据库等技术的三维可视化选线系统。本文的研究虽然是针对铁路选线设计问题进行的,其研究成果可直接应用于公路路线系统的设计研究。
常魁[7]（2008）在《虚拟现实技术在城市供水管网运行调度中的应用》文中研究指明计算机技术的迅猛发展把供水管网系统的计算、理论与分析推向一个新的层次。供水管网系统从以往单纯的研究管网水力计算拓展到多学科交叉、集成的系统。虚拟现实技术是一门跨学科、多层次、多功能的高新技术,它以适人化技术手段来解决城市供水管网领域的科学问题,这既满足信息时代的需求,又符合信息时代发展的必然趋势。本文提出将虚拟现实技术与城市供水管网计算模型联合应用的概念和技术方法,通过联合虚拟现实技术和城市供水管网水质模型、水力模型,实现城市供水管网沉浸式交互控制,并且将供水管网信息可视化表示。该方法将深埋地下的城市供水管网逼真的呈现在用户眼前,极大地发挥了用户生理感知功能和联想功能,为实现城市供水管网安全调度管理提供必要的技术支持。本文通过对虚拟现实技术和城市供水管网特征进行分析,选择Multigen Creator/Vega工具作为城市供水管网虚拟场景制作工具;通过对城市供水管网模型进行理论分析和模型数据需求分析,设计供水管网水力计算、水质计算程序,并且建立城市供水管网属性信息数据库;基于以上分析提出虚拟现实技术和城市供水管网模型联合模式总体框架及其技术优势。供水管网虚拟场景制作过程中各管网附件严格按照相关图集制作,进而保证虚拟场景模型具有较高精度。准确翔实的供水管网属性信息确保供水管网虚拟场景模型和管网计算模型具有较高准确性。最后,本文通过程序设计建立城市供水管网沉浸式运行调度平台,通过颜色、光照、纹理及粒子系统将供水管网计算结果可视化表示。该平台具有高度的逼真性,准确性和精度,并且具有沉浸性、交互性的特点,用户可以直观的观察到深埋地下的供水管网,对供水管网进行交互控制,对管网工况进行可视化分析。
李筱魁[8]（2008）在《数学形态学用于虚拟视景仿真技术中图像配准方法的研究》文中进行了进一步梳理虚拟现实（Virtual Reality,简称VR）是由计算机生成一个具有多种感官刺激的虚拟世界,能给人以沉浸感,并且人能与这个虚拟的世界进行交互。在这个多感官感知的系统中,目前的技术能提供包含视觉、听觉、触觉和极少的味觉在内的几种的感知信息。根据人类的生理特点,人类从客观世界获得的信息有70-80%以上来自视觉,因此,在VR系统中构造真实感的视觉场景——即视觉场景仿真技术自然成为虚拟现实系统的关键。从这点出发,本文介绍了虚拟现实系统中视觉场景的仿真生成技术,主要有基于图形的绘制和基于图像的绘制两种技术,而基于图像的绘制技术是近年来研究的热点。全景图像技术又是目前应用最广泛的一种基于图像绘制的技术,因此,本文重点研究了全景图像技术。全景图像的生成必须先进行多幅图像的配准,对于配准技术目前已有大量研究,但将数学形态学的方法用于图像配准的研究并不多见,本文对于能够用于图像配准的形态学运算提出了两个关键特征:即设计的数学形态学运算必须满足平移不变性,并且得到的运算结果是原输入图像的子集。只有满足这两个特征的形态学运算才能用于图像配准,本文对此做以详细阐释,最后给出了一组实验数据。
吴旭燕[9]（2008）在《虚拟实验技术及其在中学物理实验教学中应用》文中研究表明随着课程改革的不断发展,计算机信息技术在教育中取得越来越多的应用。近年来,虚拟现实技术的发展与应用为虚拟实验的发展带来了新的生机。由于它采用了3D数字化技术、多传感交互技术以及高分辨显示等科学可视化技术,能够生成三维逼真的虚拟场景,并能使用户与场景进行实时交互,感知和操作虚拟对象,因而,能够使虚拟实验的性能更佳和教学效果更好。同时,虚拟仪器技术也逐渐被引入到教育教学中来。虚拟仪器可以采集现场真实的物理数据,并可轻松地对数据进行相应的分析处理,还可以通过多种方式将数据显示出来。虚拟仪器代表着未来仪器的一个重要发展方向,体现了“软件就是仪器”的特点。通过使用高效强大的软件,我们可以自定义虚拟实验仪器的采集、存储、分析、共享和显示功能,因此使用一套实验仪器可以完成多个实验内容。这样不仅可以克服传统实验仪器较多,且易于出现故障、误差较大等不利因素,还可以降低实验器材的成本,增强学生的动手能力和创新能力。论文分析了虚拟现实技术的特点,阐述了虚拟现实技术用于虚拟实验开发的优势,并对基于虚拟现实的虚拟实验的建模技术进行了研究,结合现代教育和虚拟实验的特点确立采用虚拟现实建模语言VRML（Virtual RealityModeling Language）构造三维虚拟实验场景,为虚拟现实技术应用提高虚拟实验的真实感和改善教学效果提供了可行的途径。论文还阐述了虚拟仪器的基本理论,介绍了虚拟仪器的设计平台——LabVIEW软件,讨论了中学实验中常用的几种虚拟仪器:虚拟信号发生器、虚拟示波器等,并应用相关的虚拟仪器设计了部分中学物理实验案例。希望能够让教师和学生能了解虚拟仪器,并能够使用虚拟仪器完成或设计常见的中学物理实验,拓宽中学物理实验的技术化道路。
陈勇[10]（2007）在《虚拟海滨城市关键技术研究》文中研究指明三维虚拟城市是数字城市的重要组成部分,其研究内容涉及虚拟现实、实时仿真、路径规划以及交互等许多重要的底层支撑技术,也是地图学与地理信息系统的一个前沿性研究课题。本文对三维虚拟城市构建中的关键技术进行了研究,着重讨论了海量山地地形的绘制、大规模场景实时漫游系统的设计与开发、三维场景中漫游的路径规划技术、海滨城市场景中的近岸海浪仿真四个方面的关键技术:1.海量地形的实时绘制讨论了海量山地地形绘制的相关研究。提出了一个基于金字塔结构组织的海量地形几何和纹理数据组织与调度的方法,对原始数据进行预处理:分层和分块,在绘制时根据视锥选择可见的数据块读入内存,根据视点的位置方位和层次法向锥选择相应的分辨率层次,实现了海量地形数据的实时绘制。2.大规模场景实时漫游系统讨论了大规模场景实时漫游系统,研究场景绘制中的绘制加速技术、场景组织与管理、快速消隐和碰撞检测等相关技术,最后以虚拟校园为例,用VC和OPENGL编程,尝试着将虚拟现实技术、多媒体技术和地理信息系统有机地结合起来,实现了大规模场景实时漫游系统。3.三维场景漫游中的路径规划技术。讨论了路径规划技术的相关研究。对地理信息系统GIS和机器人学领域的路径规划方法进行分析,根据三维场景中漫游的特点,提出了一种新型、快速的三维场景中漫游的自动路径规划算法:橡皮筋算法,首先基于场景投影矩阵,生成基本路径,再用橡皮筋算法优化,最后可得到最优路径。该算法在解决复杂场景避障、大片可行走区域等问题上具有明显优势。4.近岸海浪仿真讨论了海浪仿真技术的相关研究,针对近岸海浪仿真的困难性和海滨城市虚拟场景的需求,提出了一种近岸海浪实时仿真方法。采用椭圆余弦波来构造波形,解决了近岸海浪绘制中的波浪卷曲变形,采用波向线和波峰线组成的变形网络,实现了近岸海浪的折射模拟,并提出了一种适用于视觉仿真的快速波向线和波峰线生成算法,成功的实现了近岸海浪实时仿真。
二、虚拟环境中基于屏幕填充的实时消隐算法（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、虚拟环境中基于屏幕填充的实时消隐算法（论文提纲范文）
（1）大型农机装备的交互式虚拟装配平台的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 虚拟现实概述及国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟现实技术概述与特征 |
| 1.2.2 虚拟现实技术在国外的研究现状 |
| 1.2.3 虚拟现实技术在国内的研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文章节结构安排 |
| 1.3.4 课题来源 |
| 2 多Agent的虚拟装配系统结构建模 |
| 2.1 Agent与多Agent的结构和特征 |
| 2.1.1 Agent的定义与特征 |
| 2.1.2 Agent模型内部结构 |
| 2.1.3 多Agent系统 |
| 2.2 虚拟变速箱装配系统的多Agent建模 |
| 2.3 主要Agent的内部结构 |
| 2.3.1 Blackboard信箱Agent模型 |
| 2.3.2 零件Agent模型 |
| 2.3.3 装配评价Agent |
| 2.3.4 状态检测Agent |
| 2.4 本章小结 |
| 3 变速箱零部件的干涉检测研究 |
| 3.1 干涉检测的概念 |
| 3.2 常见的三维干涉检测包围盒 |
| 3.2.1 球包围盒 |
| 3.2.2 轴向包围盒 |
| 3.2.3 方向包围盒 |
| 3.3 各类包围盒的比较 |
| 3.4 零件顶点坐标的求解 |
| 3.4.1 外齿轮顶点坐标的求解 |
| 3.4.2 内齿轮顶点坐标的求解 |
| 3.4.3 圆环顶点坐标的求解 |
| 3.5 小组件碰撞盒的绘制方法 |
| 3.5.1 外齿轮碰撞盒的绘制 |
| 3.5.2 内齿轮碰撞盒的绘制 |
| 3.5.3 圆环碰撞盒的绘制 |
| 3.5.4 六面体碰撞盒的绘制 |
| 3.6 零件碰撞盒的绘制实例与优化 |
| 3.6.1 部分零件碰撞盒 |
| 3.6.2 碰撞盒的优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 变速箱的拆装方法研究 |
| 4.1 装配与虚拟装配概述 |
| 4.1.1 装配的定义与要求 |
| 4.1.2 虚拟装配的定义与应用 |
| 4.2 基于Unity3D状态机的拆装方法 |
| 4.2.1 状态机的简单介绍 |
| 4.2.2 虚拟拆装的状态机结构与实现 |
| 4.3 圆形检测装配定位方法 |
| 4.3.1 世界坐标与屏幕坐标的转换 |
| 4.3.2 圆形检测装配定位方法 |
| 4.4 基于几何约束装配定位方法 |
| 4.4.1 装配件的同轴配合 |
| 4.4.2 端面配合 |
| 4.4.3 实例 |
| 4.5 三种装配方法的比较与应用 |
| 4.6 拆装顺序方法研究 |
| 4.6.1 变速箱简单的拆卸过程 |
| 4.6.2 齿轮组的装配顺序方法研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 系统软件实现与测试 |
| 5.1 Unity3D开发引擎的介绍 |
| 5.2 总系统架构 |
| 5.3 虚拟环境搭建与交互界面设计 |
| 5.3.1 仿真环境的搭建 |
| 5.3.2 三维模型的创建与导入 |
| 5.3.3 UI交互界面的设计 |
| 5.3.4 虚拟漫游 |
| 5.3.5 背包模块 |
| 5.4 零件属性及修改模块 |
| 5.4.1 零件检索模块 |
| 5.4.2 零件属性浏览器 |
| 5.4.3 零件属性修改 |
| 5.5 虚拟装配与评价模块 |
| 5.5.1 虚拟装配模块 |
| 5.5.2 装配评价模块 |
| 5.6 运动仿真模块 |
| 5.7 平台的测试与发布 |
| 5.7.1 平台的测试 |
| 5.7.2 平台的发布 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 在读硕士期间科研成果 |
（2）嵌入式时频分析结果的图形化显示研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作及章节安排 |
| 第二章 时频分析数据的三维显示基本理论 |
| 2.1 常用的振动信号分析方法 |
| 2.1.1 时域分析方法 |
| 2.1.2 频域分析方法 |
| 2.1.3 时频分析方法 |
| 2.2 数据可视化分析 |
| 2.3 计算机图形学相关理论 |
| 2.3.1 三维数据的二维显示 |
| 2.3.2 几何变换 |
| 2.3.3 投影变换 |
| 2.3.4 图形消隐 |
| 2.3.4.1 消隐概述 |
| 2.3.4.2 算法介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 短时傅里叶变换窗长的自适应选择方法 |
| 3.1 短时傅里叶变换原理 |
| 3.2 STFT参数选择讨论 |
| 3.2.1 窗函数选择 |
| 3.2.2 窗长度选择 |
| 3.2.3 FFT点数选择 |
| 3.2.4 滑动步长选择 |
| 3.3 STFT窗长的自适应选择算法 |
| 3.3.1 自适应选择算法的原理 |
| 3.3.1.1 STFT谱图 |
| 3.3.1.2 短时能量分析 |
| 3.3.1.3 STFT谱图的信息熵 |
| 3.3.2 自适应选择算法的实现步骤与仿真结果分析 |
| 3.3.2.1 算法实现流程 |
| 3.3.2.2 仿真信号的时-频特性的理论分析 |
| 3.3.2.3 算法在仿真信号时频分析中的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 时频分析结果的三维网格曲面生成算法 |
| 4.1 SMSG算法的原理 |
| 4.2 SMSG算法的实现 |
| 4.3 算法应用及性能分析 |
| 4.3.1 SMSG算法在时频分析结果的三维网格曲面显示中的应用 |
| 4.3.2 SMSG算法在参数方程曲面的三维网格曲面显示中的应用 |
| 4.3.3 SMSG算法的性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维图形化显示系统的设计及应用 |
| 5.1 系统功能需求分析 |
| 5.2 硬件电路组成 |
| 5.2.1 数据分析处理模块 |
| 5.2.2 三维图形显示模块 |
| 5.2.3 模块间的通讯设置 |
| 5.3 嵌入式系统中数据的时频分析及三维显示的程序设计与实现 |
| 5.3.1 DSP中的定点与浮点运算 |
| 5.3.2 时频分析算法的程序设计 |
| 5.3.2.1 FFT算法在DSP上的实现 |
| 5.3.2.2 STFT算法的程序设计 |
| 5.3.2.3 STFT窗长的自适应选择算法的程序设计 |
| 5.3.3 三维图形化显示程序设计 |
| 5.3.4 数据传输与通讯设计 |
| 5.4 三维图形化显示系统的应用实例 |
| 5.4.1 永磁同步电机故障检测实验平台 |
| 5.4.2 电机振动信号在嵌入式设备上的分析与结果显示 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）面向实体选线设计的铁路线路BIM与地理环境建模方法与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.3.1 计算机辅助选线设计技术的研究与发展概况 |
| 1.3.2 BIM技术在铁路行业的研究与应用概况 |
| 1.3.3 实现铁路数字化选线设计系统的相关技术 |
| 1.3.4 虚拟现实(VR)技术的应用 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.5 论文结构 |
| 1.5.1 论文技术路线图 |
| 1.5.2 论文章节安排 |
| 第2章 选线系统虚拟地理环境建模平台的关键技术 |
| 2.1 数字化选线系统的虚拟环境工作模式选择 |
| 2.2 虚拟地理环境建模平台硬件系统集成技术 |
| 2.2.1 虚拟地理环境建模平台构成 |
| 2.2.2 数字地形信息采集系统 |
| 2.2.3 立体投影平台 |
| 2.2.4 交互式触控系统 |
| 2.3 虚拟地理环境建模平台软件实现支撑技术 |
| 2.3.1 多源空间信息集成技术 |
| 2.3.2 真实感景观生成技术 |
| 2.3.3 虚拟场景实时绘制技术 |
| 2.3.4 三维立体显示技术 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 基于网络地理信息服务的数字地形信息获取方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网络地理信息资源分析 |
| 3.2.1 高程数据 |
| 3.2.2 影像数据 |
| 3.3 Google Maps的影像瓦片下载 |
| 3.3.1 Google Maps的数学原理 |
| 3.3.2 瓦片URL地址分析 |
| 3.3.3 多线程下载策略 |
| 3.4 Google Maps瓦片与高程数据配准 |
| 3.4.1 快速配准算法 |
| 3.4.2 瓦片拼接及重投影 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 铁路数字化选线系统的虚拟地理环境建模方法 |
| 4.1 面向GPU的铁路带状三维地形环境建模方法 |
| 4.1.1 地形建模算法分析 |
| 4.1.2 算法设计的基本思想 |
| 4.1.3 基于海量离散点的大型带状数字地形建模方法 |
| 4.1.4 基于海量影像信息的真实感地形环境建模方法 |
| 4.2 三维工程地质环境建模 |
| 4.2.1 地质不良区域对象建模 |
| 4.2.2 三维数字地质体建模 |
| 4.3 真实感数字地物建模 |
| 4.3.1 地物分类方法 |
| 4.3.2 地物几何建模方法 |
| 4.3.3 真实感地物建模方法 |
| 4.3.4 地物与地形的融合方法 |
| 4.4 数字自然现象模拟 |
| 4.4.1 天空模拟 |
| 4.4.2 雨雪模拟 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 铁路线路构造物信息建模 |
| 5.1 铁路线路构造物基元模型建模 |
| 5.1.1 基元模型数据结构组成 |
| 5.1.2 基元模型分类编码方法 |
| 5.1.3 基元模型几何建模技术 |
| 5.1.4 基于3DSMAX的模型渲染 |
| 5.1.5 基元模型处理关键技术 |
| 5.2 铁路线路构造物基元模型库管理系统 |
| 5.2.1 基元模型库层次结构 |
| 5.2.2 模型库系统主要功能设计 |
| 5.3 铁路线路构造物建模 |
| 5.3.1 线路表面模型建模技术 |
| 5.3.2 面向对象的线路构造物实体-关系模型 |
| 5.3.3 基于基元模型库的线路构造物实体建模 |
| 5.4 铁路线路构造物模型与地形模型的融合 |
| 5.4.1 方法选择 |
| 5.4.2 构造物模型与地形模型的套合 |
| 5.4.3 铁路构造物过渡段几何建模方法 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 RLBIM与虚拟地理环境实现技术 |
| 6.1 RLBIM在数字化选线系统中的实现与应用 |
| 6.1.1 RLBIM模型结构设计 |
| 6.1.2 RLBIM模型建模关键技术 |
| 6.1.3 RLBIM模型实现 |
| 6.2 基于航测信息的虚拟地理环境建模与应用 |
| 6.3 基于网络地理信息的虚拟地理环境建模与应用 |
| 6.3.1 高程、影像数据获取 |
| 6.3.2 影像与高程数据的匹配 |
| 6.4 基于虚拟地理环境和线路基元模型的铁路实体选线技术 |
| 6.4.1 线路初始中心线设计 |
| 6.4.2 面向构造物布置的三维实体选线设计 |
| 6.4.3 铁路实体选线效果漫游 |
| 6.5 案例实验与验证 |
| 6.6 小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 本论文主要结论 |
| 2. 进一步研究的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| (一) 攻读博士学位期间发表论文 |
| (二) 主要参与的科研项目 |
| (三) 攻读博士学位期间其他成果与获奖 |
（4）基于虚拟环境的鱼雷拆装技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟环境在维修培训方面的应用 |
| 1.2.2 鱼雷维修培训的现状 |
| 1.2.3 虚拟样机技术 |
| 1.2.4 LOD技术在虚拟维修环境中的应用 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 面向鱼雷拆装的虚拟环境总体框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 鱼雷维修对虚拟环境的需求 |
| 2.2.1 鱼雷的结构分析 |
| 2.2.2 基于故障树分析法的分析鱼雷的主要故障 |
| 2.2.3 鱼雷维修的特点 |
| 2.2.4 鱼雷拆装对虚拟环境的需求 |
| 2.3 面向鱼雷拆装的虚拟环境总体框架 |
| 2.3.1 虚拟环境中鱼雷拆装的流程 |
| 2.3.2 面向鱼雷拆装的虚拟环境的功能需求 |
| 2.3.3 通用虚拟环境的组成及其运行机理 |
| 2.3.4 面向鱼雷拆装的虚拟环境的组成 |
| 2.3.5 总体框架建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 鱼雷样机建模技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 面向维修的鱼雷样机的分层体系结构 |
| 3.2.1 面向维修的鱼雷样机模型的组成 |
| 3.2.2 鱼雷模型核心表示层 |
| 3.2.3 鱼雷样机模型扩展表示层虚拟环境中的表示与识别 |
| 3.2.4 面向维修的鱼雷样机的分层体系结构 |
| 3.3 基于虚拟场景分割的可视化信息建模 |
| 3.3.1 基于虚拟场景分割的可视化信息建模的提出 |
| 3.3.2 虚拟场景分割技术 |
| 3.4 鱼雷模型独立行为能力的算法实现 |
| 3.4.1 虚拟环境环境中坐标系及其变换 |
| 3.4.2 视点移动 |
| 3.4.3 视场方向旋转 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 鱼雷拆装显示处理技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于边折叠的LOD技术 |
| 4.2.1 LOD技术的基本思想 |
| 4.2.2 基于边折叠的多边形简化算法 |
| 4.2.3 边折叠算法试验验证 |
| 4.3 基于屏幕填充的实时消隐技术 |
| 4.3.1 基于屏幕填充的快速消隐处理技术 |
| 4.3.2 基于屏幕填充的实时消隐技术的主要处理步骤 |
| 4.3.3 虚拟实体规则网格化 |
| 4.3.4 空间网格排序 |
| 4.3.5 LOD层次模型填充区域的判断 |
| 4.3.6 消隐处理试验结果验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于虚拟环境的鱼雷拆装技术的应用实例 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 面向鱼雷拆装的虚拟环境的概况 |
| 5.2.1 面向鱼雷拆装的虚拟环境的软件配置 |
| 5.2.3 面向鱼雷拆装的虚拟环境的软件体系结构 |
| 5.3 面向鱼雷拆装的虚拟操作环境的主界面 |
| 5.4 面向鱼雷维修的虚拟拆装系统的交互操作应用实例 |
| 5.4.1 维修工作卡的制定 |
| 5.4.2 鱼雷维修交互操作过程和结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）基于虚拟现实的道路建模和信息查询系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的立题背景和意义 |
| 1.2 国内外虚拟现实的研究现状 |
| 1.2.1 国外虚拟现实的发展状况 |
| 1.2.2 国内虚拟现实技术的研究现状 |
| 1.2.3 虚拟现实技术在公路方面的应用研究 |
| 1.3 论文的研究目的和主要内容 |
| 1.4 系统的开发环境 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 虚拟现实与系统仿真理论及其开发平台 |
| 2.1 计算机图形学基础 |
| 2.1.1 虚拟场景表示 |
| 2.1.2 场景坐标系 |
| 2.1.3 取景变换 |
| 2.1.4 光栅化 |
| 2.2 虚拟现实基本理论 |
| 2.2.1 虚拟现实的概念以及特点 |
| 2.2.2 虚拟现实的关键技术和实现方式 |
| 2.3 系统仿真方法的选择 |
| 2.4 虚拟现实开发平台和系统构建 |
| 2.4.1 OpenGL的简介 |
| 2.4.2 OpenGL在本文中的应用 |
| 2.4.3 OpenGL的编程步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 道路实体仿真模型的建立 |
| 3.1 三维建模技术 |
| 3.1.1 场景的建模 |
| 3.1.2 基于几何的三维建模技术 |
| 3.1.3 物理建模技术 |
| 3.1.4 基于图像的三维建模技术 |
| 3.1.5 基于几何和图像的混合建模技术 |
| 3.2 对道路三维实体模型的建模 |
| 3.2.1 道路模型的建模 |
| 3.2.2 道路周围附属物的建模 |
| 3.2.3 道路周围地形、场景的建模 |
| 3.3 虚拟漫游系统的设计 |
| 3.3.1 漫游的总体设计 |
| 3.3.2 场景的导入 |
| 3.3.3 场景的漫游和交互 |
| 3.4 建模过程中的问题 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 道路实时信息查询系统设计 |
| 4.1 信息查询的实现 |
| 4.2 信息查询实现方法的选择 |
| 4.3 数据库的选择 |
| 4.3.1 数据库的选择 |
| 4.3.2 数据库的建立 |
| 4.3.3 数据库的连接 |
| 4.4 道路信息查询的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 虚拟漫游和信息查询系统的设计 |
| 5.1 课题研究的工程实际背景 |
| 5.2 系统功能概述 |
| 5.3 系统的主要模块结构 |
| 5.4 系统的改进优化措施 |
| 5.4.1 程序的优化 |
| 5.4.2 查询的优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）基于遥感信息的选线系统地理环境建模方法及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 研究背景 |
| 1.4 计算机辅助线路设计的研究与发展概况 |
| 1.4.1 国外的研究与应用概况 |
| 1.4.2 国内线路计算机辅助设计研究概况 |
| 1.4.3 铁路选线CAD的发展趋势 |
| 1.5 航测遥感技术在选线中的研究、发展与应用概况 |
| 1.5.1 航测遥感技术的发展及应用现状 |
| 1.5.2 铁路航测遥感技术发展和应用概况 |
| 1.5.3 国外航测遥感技术在选线设计中的应用 |
| 1.5.4 国内航测遥感技术在选线设计的应用 |
| 1.5.5 航测遥感技术在铁路选线设计中的应用展望 |
| 1.5.6 基于航测遥感技术的铁路选线系统研究概况 |
| 1.6 数字摄影测量发展与在铁路勘测设计中的应用 |
| 1.6.1 数字摄影测量发展概况 |
| 1.6.2 在铁路勘测设计中的应用 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 1.8 论文结构 |
| 第二章 基于航测、卫星遥感的选线地理信息获取 |
| 2.1 选线系统地形环境信息获取 |
| 2.1.1 数据获取方法 |
| 2.1.2 数据预处理—DEM的粗差剔除 |
| 2.2 数字化地质信息获取与建模 |
| 2.2.1 遥感影像数据源与影像处理方法 |
| 2.2.2 矢量化遥感地质信息获取 |
| 2.2.3 栅格遥感解译影像的获取 |
| 2.2.4 数字化非遥感地质信息获取 |
| 2.2.5 数字地质对象建模方法 |
| 2.3 虚拟环境选线系统的数字地质技术 |
| 2.3.1 数字地质技术概念 |
| 2.3.2 数字地质技术主要内容 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 选线系统三维地理环境建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维地形环境建模 |
| 3.2.1 数字地形模型 |
| 3.2.2 建模算法分析 |
| 3.2.3 建模算法描述 |
| 3.2.4 模型数据组织与管理算法 |
| 3.2.5 模型场景管理 |
| 3.3 三维地质环境建模 |
| 3.3.1 建模基本思路 |
| 3.3.2 矢量化建模方法 |
| 3.3.3 栅格化建模方法 |
| 3.4 三维地理环境超地图模型 |
| 3.4.1 超地图概念 |
| 3.4.2 三维选线环境超地图模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 遥感地质信息系统与地质知识库建模 |
| 4.1 遥感地质信息系统建模 |
| 4.1.1 建立遥感地质信息系统的意义和必要性 |
| 4.1.2 系统功能与系统结构 |
| 4.1.3 系统管理内容和数据组织 |
| 4.2 基于LM神经网络的工程地质综合评价预测模型 |
| 4.2.1 BP神经网络概述 |
| 4.2.2 改进BP算法-LM算法 |
| 4.2.3 LM神经网络模型建立 |
| 4.2.4 评价结果的三维可视化 |
| 4.3 地质知识库建模 |
| 4.3.1 概述 |
| 4.3.2 知识库设计 |
| 4.3.3 地质知识获取 |
| 4.3.4 地质知识表示方法 |
| 4.3.5 知识库推理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维地质体建模与可视化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 建模数据模型与数据结构 |
| 5.2.1 工程地质三维数据模型概述 |
| 5.2.2 数据结构分析 |
| 5.2.3 广义三棱柱数据模型 |
| 5.2.4 数据的预处理 |
| 5.2.5 数据结构 |
| 5.3 三维地质体建模 |
| 5.3.1 地形表面建模 |
| 5.3.2 地下三维地质体建模 |
| 5.3.3 地质剖面图的生成 |
| 5.3.4 三维插值算法 |
| 5.3.5 GTP体元加密算法 |
| 5.4 基于虚拟钻孔的误差修正技术 |
| 5.4.1 建模误差分析 |
| 5.4.2 基于虚拟钻孔的误差修正 |
| 5.5 基于工程地质三维模型的分析及可视化技术 |
| 5.5.1 钻孔、钻孔间的剖面查询 |
| 5.5.2 虚拟钻探取芯 |
| 5.5.3 三维模型的可视化表达 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 线路三维环境动态仿真实现技术 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 三维线路模型 |
| 6.2.1 设计线的三维自动化建模 |
| 6.2.2 三维线路曲面模型 |
| 6.3 三维空间观察原理 |
| 6.3.1 观察坐标系 |
| 6.3.2 三维几何变换 |
| 6.3.3 三维对象投影变换 |
| 6.3.4 基于OpenGL实现动态三维漫游 |
| 6.4 线路真实感图形绘制理论与算法 |
| 6.4.1 消隐处理 |
| 6.4.2 光照模型 |
| 6.4.3 插值明暗处理技术 |
| 6.4.4 纹理映射 |
| 6.4.5 基于OpenGL实现真实感图形绘制 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 基于虚拟环境遥感选线方法研究 |
| 7.1 虚拟环境遥感选线方法概述 |
| 7.2 基于三维环境线路局部走向选择方法 |
| 7.2.1 三维设计环境中的三维交互技术 |
| 7.2.2 基于三维地面模型初步估计线路通道 |
| 7.2.3 控制点的选定 |
| 7.2.4 三维线路空间平面位置的确定 |
| 7.2.5 走向方案合理性初查 |
| 7.2.6 平面方案的自动生成 |
| 7.2.7 横断面方案的自动生成 |
| 7.3 基于虚拟地理环境的遥感选线技术 |
| 7.3.1 概述 |
| 7.3.2 选线模型 |
| 7.3.3 选线模式 |
| 7.3.4 基于超地图模型的地质环境识别与选线应用技术 |
| 7.4 基于遥感影像叠加的不良地质区域选线方法 |
| 7.4.1 选线方法概述 |
| 7.4.2 崩塌地段选线 |
| 7.4.3 泥石流地段选线 |
| 7.4.4 滑坡地段选线 |
| 7.5 基于虚拟地理环境的复杂地质区域线路方案评价模型 |
| 7.5.1 引言 |
| 7.5.2 评价模型的层次结构 |
| 7.5.3 评价模型的指标分析和属性值量化 |
| 7.5.4 评价模型的实现 |
| 7.6 本章小节 |
| 第八章 研究方法的实现及验证 |
| 8.1 系统主要构成和功能 |
| 8.1.1 主要特点 |
| 8.1.2 运行环境 |
| 8.1.3 软件编制依据 |
| 8.1.4 系统结构 |
| 8.1.5 系统主要功能 |
| 8.2 实验验证 |
| 8.2.1 实验地区概况 |
| 8.2.2 三维地理环境建模的实验 |
| 8.2.3 实验区遥感地质解译成果 |
| 8.2.4 选线设计实验 |
| 8.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的主要论文情况 |
| 攻读博士学位期间完成的主要科研工作 |
（7）虚拟现实技术在城市供水管网运行调度中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 城市供水管网虚拟仿真研究必要性 |
| 1.1.2 城市供水管网虚拟仿真研究的发展及现状 |
| 1.1.3 城市供水管网模拟技术的发展 |
| 1.2 虚拟现实与供水管网模型的结合方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 虚拟现实技术的应用领域 |
| 1.4 课题研究的目的意义及主要内容 |
| 1.4.1 课题研究的目的意义 |
| 1.4.2 课题研究的主要内容 |
| 第2章 城市供水管网模拟理论及数据需求 |
| 2.1 供水管网建模过程 |
| 2.2 供水管网水力模型基本方程 |
| 2.2.1 管网基本方程求解 |
| 2.2.2 管网爆管时水力工况方程 |
| 2.3 供水管网水质模型基本方程 |
| 2.3.1 管段中的平流传输 |
| 2.3.2 管段连通处的混合 |
| 2.3.3 贮水设施中的混合 |
| 2.3.4 主体水反应与管壁反应 |
| 2.4 供水管网模型数据需求 |
| 2.4.1 管段类数据需求 |
| 2.4.2 节点类数据需求 |
| 2.4.3 城市供水管网信息数据库的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 供水管网虚拟场景构建及其功能 |
| 3.1 供水管网虚拟场景制作工具选择 |
| 3.1.1 虚拟现实技术的理论基础 |
| 3.1.2 虚拟现实三维场景算法基础 |
| 3.1.3 虚拟现实制作工具的确定 |
| 3.2 城市供水管网虚拟场景建模 |
| 3.2.1 建模的技术指标 |
| 3.2.2 建模的分类 |
| 3.2.3 虚拟环境建模的特点 |
| 3.3 供水管网虚拟场景优化技术 |
| 3.3.1 碰撞检测技术 |
| 3.3.2 层次细节技术 |
| 3.3.3 其它优化技术 |
| 3.4 虚拟现实与其它三维模型的关系 |
| 3.4.1 AutoCAD 三维模型 |
| 3.4.2 三维地理信息系统（3D-GIS） |
| 3.4.3 虚拟地理信息系统（VR-GIS） |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 虚拟现实在供水管网模拟中的应用 |
| 4.1 虚拟现实技术与供水管网模拟技术联合模式 |
| 4.1.1 联合模式总体框架 |
| 4.1.2 联合模式的技术优势 |
| 4.2 管网计算数据文件生成 |
| 4.2.1 管网计算数据的数据检验 |
| 4.2.2 管网计算数据文件生成 |
| 4.3 供水管网场景文件生成 |
| 4.4 供水管网工况模拟及其表达 |
| 4.4.1 管网模拟文件生成 |
| 4.4.2 管网工况模拟及结果表达 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 供水管网沉浸式运行调度平台研究 |
| 5.1 算例供水管网概况 |
| 5.2 城市供水管网信息数据库的建立 |
| 5.3 城市供水管网几何模型的建立 |
| 5.3.1 阀门几何模型的建立 |
| 5.3.2 接头几何模型模型 |
| 5.3.3 城市供水管网几何模型的制作 |
| 5.4 城市供水管网计算模型的建立 |
| 5.5 城市供水管网沉浸式运行调度平台的建立 |
| 5.5.1 城市供水管网沉浸式运行调度总统设计 |
| 5.5.2 沉浸式运行调度平台的应用 |
| 5.5.3 沉浸式运行调度平台构成 |
| 5.5.4 沉浸式运行调度平台功能模块 |
| 5.6 应用实例分析 |
| 5.6.1 哈尔滨市地理状况 |
| 5.6.2 哈尔滨市供水管网现状分析 |
| 5.6.3 哈尔滨市供水管网模拟文件生成 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）数学形态学用于虚拟视景仿真技术中图像配准方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 虚拟现实概述 |
| 1.2 虚拟现实的应用与发展现状 |
| 1.3 虚拟现实系统中视觉场景的生成 |
| 1.4 图像配准技术研究现状 |
| 1.5 本文研究的目的和意义 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 视觉场景仿真技术 |
| 2.1 基于图形的绘制技术 |
| 2.2 多细节层次模型（LOD）生成和绘制技术 |
| 2.3 基于图像的绘制技术 |
| 2.4 虚拟全景空间技术 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 数学形态学的方法用于图像配准 |
| 3.1 数学形态学（mathematical morphology）概述 |
| 3.2 数学形态学运算 |
| 3.3 数学形态学运算用于图像配准的研究 |
| 3.4 匹配方法 |
| 3.5 实验结果及分析 |
| 3.6 存在的问题及改进 |
| 第四章 总结与展望 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）虚拟实验技术及其在中学物理实验教学中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 课题研究的意义 |
| 第二节 国内外研究现状分析 |
| 第三节 论文研究工作与创新贡献 |
| 第四节 论文结构 |
| 第二章 虚拟现实技术和虚拟实验原理 |
| 第一节 虚拟现实技术 |
| 第二节 虚拟实验研究 |
| 第三节 小结 |
| 第三章 虚拟实验系统与相关技术 |
| 第一节 虚拟实验系统的规划 |
| 第二节 VRML技术 |
| 第三节 虚拟实验场景优化的关键技术 |
| 第四节 虚拟仪器及其建模 |
| 第五节 小结 |
| 第四章 虚拟仪器技术 |
| 第一节 虚拟仪器的概述 |
| 第二节 数据采集器与传感器 |
| 第三节 LabVIEW软件 |
| 第四节 小结 |
| 第五章 实验案例设计 |
| 第一节 常见的虚拟仪器介绍 |
| 第二节 基于虚拟仪器开发的中学物理实验案例 |
| 第三节 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 第一节 总结 |
| 第二节 展望 |
| 参考文献 |
| 参加的科研与发表的论文 |
| 致谢 |
（10）虚拟海滨城市关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 虚拟城市的研究现状 |
| 1.3 虚拟城市的主要技术组成 |
| 1.3.1 海量地形实时绘制 |
| 1.3.1.1 层次细节技术(LOD) |
| 1.3.1.2 可见性剔除技术 |
| 1.3.2 大规模场景实时绘制技术 |
| 1.3.3 三维虚拟场景漫游的自动路径规划 |
| 1.3.4 海浪仿真 |
| 1.4 论文的研究内容和主要工作及章节安排 |
| 第二章 海量地形数据实时绘制技术 |
| 2.1 基于外存的地形绘制相关研究 |
| 2.1.1 基于外存的数据组织 |
| 2.1.2 基于外存的纹理数据组织 |
| 2.1.3 基于外存的数据调度 |
| 2.2 地形绘制加速技术 |
| 2.2.1 层次细节模型 |
| 2.2.2 三角形条带化 |
| 2.2.3 视域剔除 |
| 2.3 海量地形几何及纹理数据的组织 |
| 2.4 误差控制 |
| 2.4.1 相关研究 |
| 2.4.2 层次法向锥 |
| 2.5 地形分块绘制中的边界裂缝处理 |
| 2.6 海量山地地形实时绘制 |
| 2.6.1 基础数据的预处理 |
| 2.6.2 多分辨率选取 |
| 2.6.3 地形绘制中的裂缝处理 |
| 2.6.4 海量地形实时绘制 |
| 2.6.5 仿真结果与结论 |
| 第三章 大规模场景实时漫游系统的设计与开发 |
| 3.1 海量场景绘制加速技术 |
| 3.1.1 可见性判断 |
| 3.1.2 层次细节模型 |
| 3.1.3 基于图像的绘制 |
| 3.2 大规模场景组织与管理 |
| 3.2.1 层次包围盒 |
| 3.2.2 BSP 树 |
| 3.2.3 四叉树 |
| 3.2.4 八叉树 |
| 3.3 大规模场景快速消隐绘制 |
| 3.3.1 层次Z-buffer 算法 |
| 3.3.2 层次遮挡图 |
| 3.3.3 合成算法 |
| 3.4 碰撞检测技术 |
| 3.4.1 碰撞检测问题的分类 |
| 3.4.2 层次包围盒的碰撞检测算法 |
| 3.5 大规模场景交互式漫游系统的建立----以虚拟校园为例 |
| 3.5.1 总体设计 |
| 3.5.2 基础数据准备部分 |
| 3.5.3 三维建模部分 |
| 3.5.3.1 三维场景建模 |
| 3.5.3.2 渲染 |
| 3.5.3.3 烘培(渲染到纹理) |
| 3.5.4 场景绘制部分 |
| 3.5.4.1 模型数据管理 |
| 3.5.4.2 漫游引擎模块 |
| 3.5.5 校园导航部分 |
| 3.5.5.1 漫游路径的生成 |
| 3.5.5.2 定位鸟瞰图（鹰眼） |
| 3.5.5.3 景点介绍 |
| 3.6 结果讨论 |
| 第四章 虚拟三维场景中的路径规划技术 |
| 4.1 路径规划问题的相关研究 |
| 4.1.1 3D 环境信息的表示 |
| 4.1.2 路径规划方法 |
| 4.1.3 路径搜索技术 |
| 4.2 三维虚拟环境中自动漫游路径生成算法：橡皮筋算法 |
| 4.2.1 基于栅格的环境信息表示 |
| 4.2.2 障碍物的表示 |
| 4.2.3 算法描述 |
| 4.2.3.1 算法思想 |
| 4.2.3.2 算法设计 |
| 4.2.3.3 楼层之间的橡皮筋算法 |
| 4.3 算法分析 |
| 4.3.1 适应性 |
| 4.3.1.1 复杂形体的避障处理 |
| 4.3.1.2 复杂场景情况下的避障处理 |
| 4.3.2 算法效率 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 第五章 近岸海浪仿真 |
| 5.1 海浪仿真研究现状 |
| 5.1.1 海浪波形建模 |
| 5.1.2 网格优化 |
| 5.2 近岸海浪建模 |
| 5.2.1 海浪和风 |
| 5.2.2 海浪建模 |
| 5.2.3 波浪折射 |
| 5.3 近岸波浪仿真 |
| 5.3.1 波浪造型 |
| 5.3.2 波浪传播的折射表现 |
| 5.3.2.1 折射引起的波向线变化 |
| 5.3.2.2 折射引起的波高变化 |
| 5.4 仿真结果与讨论 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 本文的工作总结 |
| 6.2 进一步研究设想 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间论文及项目和专利情况 |
| 论文情况 |
| 参与项目情况 |
| 专利情况 |
| 培训及学术交流情况 |
| 致谢 |
四、虚拟环境中基于屏幕填充的实时消隐算法（论文参考文献）
- [1]大型农机装备的交互式虚拟装配平台的研发[D]. 贾春洋. 华南农业大学, 2019
- [2]嵌入式时频分析结果的图形化显示研究[D]. 王莉娜. 电子科技大学, 2019(01)
- [3]面向实体选线设计的铁路线路BIM与地理环境建模方法与应用[D]. 聂良涛. 西南交通大学, 2016(08)
- [4]基于虚拟环境的鱼雷拆装技术研究[D]. 黄忠念. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)
- [5]基于虚拟现实的道路建模和信息查询系统研究[D]. 刘玉芳. 长安大学, 2009(02)
- [6]基于遥感信息的选线系统地理环境建模方法及应用研究[D]. 吕希奎. 西南交通大学, 2008(06)
- [7]虚拟现实技术在城市供水管网运行调度中的应用[D]. 常魁. 哈尔滨工业大学, 2008(S2)
- [8]数学形态学用于虚拟视景仿真技术中图像配准方法的研究[D]. 李筱魁. 长春理工大学, 2008(02)
- [9]虚拟实验技术及其在中学物理实验教学中应用[D]. 吴旭燕. 华东师范大学, 2008(07)
- [10]虚拟海滨城市关键技术研究[D]. 陈勇. 中国海洋大学, 2007(02)