国防基础科研计划(B1620080001)
- 作品数：8 被引量：37H指数：4
- 相关作者：刘玉庆朱秀庆安明周伯河陈学文更多>>
- 相关机构：中国航天员科研训练中心中国卫星海上测控部更多>>
- 发文基金：国防基础科研计划中国航天医学工程预先研究项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 航天员虚拟训练手部操作力模型建立被引量：5
- 2010年
- 目的研究一种航天员虚拟训练仿真中手部操作力生成方法。方法假设影响航天员手部操作力的两个因素是合力、合力与扶栏之间夹角,通过设计模拟失重环境下力测量实验进行验证。结果数据分析检验了假设的正确性,并且建立了基于合力、合力与扶栏之间夹角的手部操作力计算模型。结论将本模型应用于航天员虚拟操作训练仿真系统,增强了系统的沉浸感和交互性。
- 徐玉彬刘玉庆朱秀庆
- 关键词：失重模拟
- 基于力封闭的虚拟手静抓持规则被引量：1
- 2011年
- 在虚拟操作过程中,需判断虚拟手是否稳定抓取虚拟物体。借鉴机械手静抓持原理,提出基于力封闭的虚拟手静抓持规则。通过对接触力分解,获得抓取内力的显性表达式,然后根据内力需满足摩擦锥约束的条件,将抓取内力摩擦锥约束转换为线性矩阵不等式约束,利用线性矩阵不等式约束的可行解对抓取的力封闭性问题进行判别。结合应用实例说明了该判别方法的计算过程。最后,在虚拟抓持实验平台上验证了该算法。实验结果表明:这种基于物理的定量的判别方法,增强了虚拟现实的真实感。
- 王晶晶刘玉庆
- 关键词：抓持力封闭
- 基于手指运动方向的动态碰撞检测算法及实现被引量：3
- 2011年
- 通过对虚拟手抓握物体时手指运动过程的分析,提出基于手指运动方向的动态碰撞检测算法,在详细描述该算法的基础上,给出算法流程图、算法实现框图和应用实例。针对单个手指与球体的接触过程,将此动态碰撞检测算法和传统的静态碰撞检测算法进行性能测试比较,结果证实该动态碰撞检测算法在总体性能上优于传统静态碰撞检测算法,主要体现在提高了抓握操作仿真过程中碰撞检测阶段的运行速度、解决了抓握操作中以多面体模型之间的碰撞检测仿真实体模型之间的碰撞检测问题。该动态碰撞检测算法并可以推广应用于其他动态碰撞检测仿真。
- 陈学文刘玉庆朱秀庆王晶晶
- 关键词：碰撞检测虚拟手面模型
- 基于虚拟现实的太空操作仿真技术研究被引量：6
- 2011年
- 为了降低现有地面设备在训练航天员操作效果方面与实际太空操作的较大差异性,提出一种新的训练手段-基于虚拟现实的太空操作仿真,分析其意义、研究内容,讨论实现方法,给出虚拟现实实现系统原理和仿真流程图并作简单分析,构建太空操作仿真的原型系统和试验基础平台。最后通过实例验证该系统及其仿真方法的有效性和实用性。
- 陈学文刘玉庆朱秀庆安明周伯河王金坤胡福超
- 关键词：虚拟现实航天员仿真
- 近地太空环境的建模与仿真被引量：2
- 2011年
- 研究虚拟太空环境的仿真系统,根据要求建立一个沉浸感强、真实度高的太空自然环境。所构建的模型应符合客观世界的物理规律以及人眼观察的视觉习惯。以计算天文学知识为基础,以亮星星表数据为源,通过时间和坐标系的转换,以及天体视位置的修正,准确地构造了任意时刻、任意观察点的近地太空环境模型,最后确定星空、太阳、月球的视觉成像效果,在OGRE中利用Billboard技术实现最终场景的渲染绘制。建立的环境在航天员虚拟操作训练系统中得到了很好的集成和运用,仿真结果表明,上述方法构建的近地太空环境满足航天员虚拟训练场景的逼真度和实时性要求,为设计提供依据。
- 戴国俊刘玉庆
- 关键词：虚拟现实视景仿真
- PhysX物理引擎在航天员虚拟现实训练系统中的应用被引量：4
- 2011年
- 为了在航天员虚拟现实训练系统中仿真太空失重状态下人体及物体运动特性,提出了一种基于PhysX物理引擎的仿真方法,利用PhysX物理引擎结合数据手套和位置跟踪仪等人机交互设备建立了基于碰撞体的可驱动虚拟人模型,并通过PhysX物体引擎实现了太空操作中人体与飞船及被操作物体之间的碰撞检测,完成了手部接触力计算及力反馈设备与PhysX接口。最后,对所建立的模型及方法进行了仿真验证。仿真结果表明,利用所建立的方法可有效仿真人体及物体运动,增强了虚拟现实训练系统的沉浸感和真实感。
- 于佳民刘玉庆周伯河
- 关键词：物理引擎虚拟现实航天员训练
- 基于人眼视觉的星空背景建模与仿真
- 2011年
- 研究构建一个虚拟太空出舱操作系统,作为航天员训练环境,过去对星空模型最终视觉效果的渲染却研究甚少。经典的程序用描点或纹理贴图方式来仿真星空,对于虚拟现实系统,真实感明显不足。为了解决上述问题,从人眼视觉模型出发,依据计算天文学知识,提出利用GPU片段着色技术,对星空模型进行光晕视觉效果处理,在OGRE平台上构建了一个沉浸感强、真实度高的星空背景模型。使航天员在虚拟操作训练系统环境中得到了很好的沉浸感强的环境。仿真结果表明,改进方法构建的星空背景完全满足航天员虚拟训练场景的逼真度和实时性要求。
- 戴国俊刘玉庆
- 关键词：人眼视觉星空背景建模仿真
- 基于数据手套的虚拟手精确建模的研究与实现被引量：19
- 2010年
- 研究针对虚拟手与真实手的运动匹配问题,结合人手部的解剖学特征和机构学原理,提出将手部简化为合理的杆架机构,并采用实际物理参数测量等手段,为保证手部几何模型及运动映射的精确性与个性化,给出运动学建模、数据手套标定及采集数据处理的具体方法。结果搭建试验的平台对方法及实现进行验证,试验中虚拟手与真实手运动匹配良好,表明提出的实现方法有效且实用。
- 安明陈善广刘玉庆
- 关键词：虚拟现实虚拟手数据手套运动映射
