系统仿真学报杂志

虚拟现实在焦虑症和自闭症治疗中的应用研究

关键词: 虚拟现实  焦虑症  自闭症  情绪智能体  

虚拟现实技术在精神疾病辅助治疗方面的研究已经引起了广泛的关注。焦虑症和自闭症是当今社会的两大主要精神疾病,一直困扰着成年人和儿童。开展焦虑症和自闭症的康复治疗具有重要的现实意义。综述了虚拟现实技术在焦虑症和自闭症的研究成果,讨论了情绪调节在精神疾病康复中的作用,概述了情绪智能体和情绪模型,给出了精神疾病调节治疗的技术路线...

虚拟群体组织协同行为建模实践方法

关键词: 组织协同行为  描述任务逻辑  交互设计  实践方法  

将虚拟群体组织协同行为模型的建立过程分为两个阶段:任务交互设计阶段和模型抽象阶段。任务交互设计阶段以任务分解为牵引,通过任务分解、交互设计和行为确定三个有机结合的步骤,实现对组织协同行为过程的初步设计。模型抽象阶段在初步分析阶段得到的协同行为过程的基础上,进行进一步的分析和抽象,通过结构、元素和关系三个层次的设计,建立组织...

一种改进CMMS描述法的研究及应用

关键词: cmms描述法  pics域  uml  人机协同作战系统  

在作战系统描述的过程中,为了既能对任务空间进行描述,又能对混合Agent的两种行为进行描述,结合PICS域法及CMMS描述法两者对作战系统描述的优势,对CMMS描述法的四个建模元素进行改进,提出一种从实体角度出发的ETDB描述法,应用于潜艇/UUV编队人机协同作战系统(MCSSU)的组成结构划分与概念建模中,并与传统的CMMS表示法进行对比。采用UML对概念模型...

巡飞弹拉平段建模分析及可视化仿真

关键词: 巡飞弹  拉平段建模  飞行可视化仿真  

巡飞弹可由多种武器平台发射,受投放平台影响,弹载飞行器展开时初始工作状态具有不确定性。弹载飞行器拉平段有别于任意传统飞行模式,针对该特殊过程,建立了拉平段动力学模型;利用Fluent仿真方法获取可靠气动力参数;搭建Simulink飞行仿真模块并设计了俯冲拉平段控制策略;实现Simulink-Flight Gear方法实时飞行状态显示。通过仿真实验,得出拉平段...

精细积分法在曳纲动态仿真中的应用研究

关键词: 曳纲  集中质量法  非线性动力方程  精细积分  

为实现拖网渔船曳纲的三维动态仿真,采用集中质量法建立曳纲的水动力数学模型,将曳纲在空间上离散为一系列质量点,这些点通过无质量弹簧相连,忽略曳纲的扭转、抖动等,根据牛顿第二定律建立曳纲运动控制方程,通过指数矩阵精细积分法对曳纲的非线性动力学微分方程组进行求解,得到曳纲的位置和速度信息,从而进行曳纲动态可视化。该数值方法具有很高...

轮询控制交通信号自适应控制模型仿真研究

关键词: 智能交通  信号配时  轮询系统  平均排队队长  

当轮询系统用于交通信号控制时,采用完全服务策略会造成车流高饱和度时绿灯长时间保持在某一相位,导致其它相位的车辆无法通过路口,而在饱和度较低时使信号灯频繁切换。为此,提出自适应双门限完全服务控制策略,该控制策略一方面基于完全服务规则根据车流量动态设定绿灯配时保证通行效率,另一方面,根据实际道路情况设置每个相位的绿灯时间上、下...

锚操作模拟器中锚泊系统的建模与仿真

关键词: 锚操作模拟器  锚泊系统  集中质量法  动力学模型  

锚泊系统的建模与仿真是锚操作模拟器中的关键技术之一,模型的质量和可视化效果将会影响到场景仿真的实时性、逼真度和沉浸感,从而影响到利用模拟器进行抛起锚培训的效果。基于集中质量法建立了锚泊系统的动力学模型,采用四阶龙格-库塔法进行了数值解算,模型解算的速度能够满足仿真的实时性要求;建立了非线性海床土中锚泊线的受力模型,实现了锚...

基于稀疏表示的云环境中人脸图像隐秘识别方法

关键词: 隐秘计算  人脸识别  稀疏表示  同态加密  不经意传输  

为了在保护用户隐私的前提下,完成用户人脸图像数据在云端的识别计算,提出了一种基于稀疏表示的云环境中人脸图像隐秘识别方法。终端采集的人脸图像与云端人脸数据库中的人脸图像进行比对,从而判断采集的人脸是否属于云端的人脸数据库,同时双方互相无法获取对方的人脸图像内容。该方法通过第三方人脸图像数据库对人脸图像分别进行稀疏表示,利用P...

基于相对运动特征的步态识别方法

关键词: 动态步态特征  相对运动特征  步态识别  生物识别技术  

步态识别是一项很重要的生物识别技术。步态特征分为静态与运动两类。一些工作发现,尽管步态的本质特性在于运动,但运动特征的识别能力较为有限。究竟是运动本身的区分能力有限,还是现有特征未能充分捕获运动特性目前尚不清楚。基于Kinect骨骼模型,相对运动特征被提出,特定关节点之间的距离及其变化被用来刻画步态。相对运动特征的获取无需计算...

复杂背景下发型轮廓的自动提取方法

关键词: 发型轮廓  自动提取  图像分割  人脸检测  复杂背景  

发型轮廓提取在数字娱乐仿真中具有重要应用。提出了一种复杂背景下发型轮廓的自动提取方法框架。对图像进行前景图像进行分割,从而去除背景图像对发型提取结果的干扰;通过人脸识别技术进行发型定位,进一步结合头发检测技术以实现发型的自动识别;为提高轮廓抽取的准确度,通过自适应皮肤检测以去除人脸对于发型轮廓提取的干扰。将本文方法应用于...

联合CRF和可变部位模型的行人检测方法

关键词: 行人检测  可变部位模型  条件随机场  隐支持向量机  

行人目标检测在许多领域有着广泛的应用,它是计算机视觉研究的焦点之一。基于部位的检测方法在行人检测方面表现出非常出色的性能,在人体姿态变化方面具有很强的适应性,但是对于部位遮挡问题效果不佳。当判别阈值较高的时候,漏检率很高。考虑LSVM方法对遮挡信息挖掘不足,在可变部位模型的基础上,针对部位遮挡问题,建立了条件随机场模型,采用两层...

虚拟人装配操作智能仿真技术研究

关键词: 虚拟装配  人机工程  多目标遗传算法  虚拟人仿真  

虚拟人操作仿真是虚拟装配仿真中的重要内容,也是产品设计验证的关键环节。更为准确、高效、真实的完成虚拟人装配操作仿真,一直是相关领域的研究方向。对于人体这一复杂运动系统,在虚拟环境下创建多刚体简化模型,从人机工程角度确定模型求解的优化目标函数与约束条件,针对模型自由度变量众多的难以直接求解的问题,从操作特性角度出发将人体关节...

基于形态特征真实感月季大规模建模算法

关键词: 月季建模  形态特征  黄金分割  大规模  

提出一种基于形态特征的月季单株植株建模及大规模园林场景模拟方法。精确采集月季植株各主要器官的真实形态数据;对这些数据特征进行深入分析,获取诸如黄金分割等形态特性;以这些特性为基础建立单株植株主枝与各层分枝间、枝与叶间的拓扑关系,同时模拟茎、叶、花、刺等各器官以生成完整的植株;通过基于角策略的Poisson Disk Tiles分布模型生成...

基于并行辐射度的虚拟植物冠层内光分布模拟

关键词: 辐射度  虚拟植物  光分布  形状因子  cuda  

针对辐射度模型中形状因子计算量大,辐射能量计算效率低等问题,提出了基于CUDA(Compute Unified Device Architecture)的并行辐射度方法。该方法实现过程为:在虚拟三维场景中,加载植物精细模型;根据给定时刻及地理位置估算太阳高度角、太阳方位角和辐射强度,生成光源面板,并进行均匀三角剖分形成辐射源;进而在CUDA架构下,利用三维离散视角因子方...

基于肢体调整的人体姿态估计

关键词: 混合部位  姿态估计  肢体调整  像素离散方向  全分函数  

基于混合部位模型的人体姿态估计方法将人体拆分成若干由树形结构相连的模板,利用相应的全分函数进行人体姿态的估计,由于树形结构的固有缺陷而导致复杂人体姿态估计错误。为了解决这个问题,提出基于肢体调整的人体姿态估计方法。该方法提出像素离散方向的概念、融合全分函数和像素离散方向等属性的局部特征函数、以及基于关节点的局部特征进行...

矢量场拓扑分析及其在可视化中的应用

关键词: 矢量场  拓扑分析  临界点  分界线  有限时间李雅普诺夫指数  拉格朗日拟序结构  

矢量场拓扑分析是矢量场特征可视化的重要手段,通过提取矢量场的拓扑结构作为矢量场特征,帮助用户筛选重要数据,降低可视化的遮挡和视觉混乱问题,是流场可视化领域的前沿研究。介绍了矢量场拓扑分析涉及的数学基础,总结了不同类型矢量场拓扑分析的方法和成果,比较了其优缺点,构建了矢量场拓扑分析的知识体系。拓展了拓扑分析在矢量场可视化中的...

基于K均值聚类和区域匹配的颜色迁移技术

关键词: k均值聚类  区域匹配  颜色迁移  色彩丰富图像  

针对色彩丰富的图像之间的颜色传递问题,利用K均值聚类对图像进行分析,并提出最近区域匹配算法,该算法可以避免多个区域匹配到同一个区域的问题,从而更好的实现两幅图像的颜色迁移。将两幅图像从RGB颜色空间转换到lαβ颜色空间中;用K均值模型分别对颜色图像和亮度重映射后的形状图像进行同类数的聚类分析;利用欧式距离和最近区域匹配算法确定两幅...

非支配排序遗传算法的三维打印分层方向优化

关键词: 三维打印  模型分层方向  遗传算法  多目标优化  

三维打印技术中模型的分层方向是影响着模型表面精度、加工时间和加工成本的重要关键技术之一。减少加工时间和提高表面精度相互制约,当分层厚度较小时,模型表面精度提高,但降低了加工效率;当分层厚度增加,减少了加工时间,但模型表面精度下降。针对这一问题,提出了基于非支配排序遗传算法的模型分层优化方法。建立了表面精度和加工时间两个目标...

基于曲率的点云自动配准方法

关键词: icp  点云配准  曲率  点到面icp  点到点icp  

由于三维扫描仪采集范围的制约,单次扫描仅得到单一视角的深度图像,需研究深度图像的配准问题实现三维建模。现有商业软件大多需要人工标定实现深度图像配准,为改进此问题,提出一种基于曲率约束的三维点云自动配准法。采用4PCS方法实现两个三维点云模型的自动初配准,用点到面的ICP法及最小二乘法,计算三维模型的刚性变换矩阵。为消除迭代过程中...

融合MRF&Retinex;的暗原色彩图分割

关键词: 暗原色彩色图像分割  mrf  retinex  fcm聚类  

针对传统彩色图像分割方法对分割夜间图像易受噪声干扰、图像质量差、图像可辨识性低等问题的影响,提出一种新的融合MRF&Retinex;的暗原色彩图分割方法。建立e-LPG-PCA滤波模型,对图像进行平滑处理;对降噪后的图像构造优化的颜色恢复函数,将RGB颜色空间转换为HSV颜色空间,建立MRF&Retinex;模型,对图像进行增强运算和颜色校正;利用MRF&FCM;聚类方...

情感影响下的行人动态聚集过程仿真模型

关键词: 情感计算  人群聚集  情感传递  社会力  

为了提高行人动态聚集过程仿真的真实程度,研究行人的聚集及情感传递之间的相互关系,将个体之间的情感交互添加到行人聚集模型中。人群中的个体首先按照自身的期望选择到达目标并在目标周围产生聚集,在聚集的过程中个体之间产生情感交互使得到达目标对个体的影响进一步扩散,最后这种扩散的影响又进一步改变人群个体的期望从而产生动态的聚集过程...

基于关键帧的人体动作识别方法

关键词: kinect  人体动作识别  关键帧  

Kinect问世以来,越来越多的研究者开始研究基于深度信息和骨架信息的人体动作识别。为了提高动作识别的准确率和实时性,并且降低计算过程中的计算复杂度,提出了一个基于关键帧的骨架特征的人体动作识别方法。采用K-均值聚类算法对人体动作视频序列做聚类,通过聚类出的数据提取人体动作视频序列中的关键帧。提取关键帧中的关节点位置和人体刚体部...

融合低精度GPS/IMU参数的无人机影像批处理三维重建方法

关键词: 序列影像  三维重建  pmvs  

无人机序列影像具有高分辨率、高重叠度的特点,被用于大范围场景三维重建。现有多视图三维重建算法在处理大规模无人机序列影像时耗时严重、结果不稳定。将无人机低精度GPS/IMU参数融合到大规模无人机序列影像三维重建过程中,设计实现了无人机序列影像批处理三维重建方法。利用低精度GPS/IMU先验信息进行图像匹配,降低了重建中图像匹配的时间消...

一种改进的HKS提取方法及非刚体分类应用

关键词: 热核特征  非刚体  特征提取  稀疏表示  

为了使热核特征HKS(heat kernel signature)在非刚体形状分析研究中具有更广的适用性,对于非连通的非刚体三维模型提出一种改进的HKS提取方法。提取模型的最大连通集,计算最大连通集的顶点HKS特征,并从顶点特征集合中排除边界点及其一阶邻域点的特征。在形状分类应用中,结合稀疏表示理论,对于训练数据中的每类非刚体三维模型均训练出一个字典,分...

基于空间索引的海冰模型场景管理算法及应用

关键词: 四叉树空间索引  海冰建模  场景管理  航海模拟器  

在航海操纵模拟器的视景可视化建模中,冰区场景需要的海冰面积非常大,大量海冰模型在视景场中动态创建模型和底层数据管理需要科学高效的方法,否则会耗费大量时间和空间资源,影响整个程序的实时性以及可视化效果。将四叉树空间索引算法应用于航海模拟器视景系统中海冰模型的动态创建和管理,可以较大程度上减少时间和空间资源的消耗,提升整个视景...

基于GPU的三维场景表面流体碰撞检测方法研究

关键词: sph  gpu加速  碰撞检测  流体仿真  体素化  

流体现象的虚拟仿真有重要的应用价值,基于SPH(Smoothed-Particle Hydrodynamics)的流体仿真方法能够真实地反映流体的运动规律。在流体规模增大时流体仿真计算量很大,特别是复杂场景中的流体碰撞检测计算显著降低流体仿真效率。将SPH物理计算以及碰撞检测利用GPU进行并行加速,并在GPU显存中使用新的邻居粒子链表构建方法加快邻居粒子的查找,可...

虚拟软组织针刺与力觉交互

关键词: 虚拟现实  软组织  针刺  力觉交互  变形仿真  

对人体软组织进行针刺/穿刺是临床医学普遍使用的诊疗手段,对医者的操作水平要求较高,因此亟需逼真、有效的训练模式。解决方案之一是采用虚拟现实技术来提供针刺训练。针刺过程中软组织的变形仿真和穿刺针与软组织互相作用导致的力觉交互,是实现虚拟针刺训练平台的关键问题。为了解决此难题,我们研究了针刺过程的力学模型,采用线性有限元模型实...

一种基于ThemeRiver模型的非连续层次数据可视化方法

关键词: 信息可视化  层次数据  主题河流  农残数据  时间序列  

针对传统Theme River模型对非连续数据特征表现支持较差的问题,提出一种改进的非连续数据Theme River可视化方法。对数据点划分时间段分别进行统计,补充新的数据点,构造数据点集,利用高斯模型曲线拟合,经过主题布局排序,颜色选择,标签分布布局成一种具有预测功能且能够展示层次特征的新型主题河流模型。在层次结构上,利用相同颜色序列表示同层次...

水稻株型优化设计系统的设计与实现

关键词: 植物功能结构模型  数字化设计  水稻株型  优化系统  

在理想株型研究中,传统的基于田间试验的方法存在耗时长,难以验证株型是否达到最优形态等问题。为减少作物株型设计过程中人工干预所带来的成本提高和结果的不确定性,自动而又快速地获得作物高产株型,基于水稻的功能结构模型,将优化算法应用到虚拟水稻的株型优化上。在VS2005平台上,使用C++编程语言、Open GL图形渲染引擎以及MFC框架,开发了水稻...

基于单视点视频的舰艇尾浪三维重建

关键词: 尾浪提取  sfs  尾浪重建  cuda  

针对海战虚拟环境中对舰艇尾浪模拟的需要,提出了一种基于单视点视频对舰艇尾浪进行三维重建的方法。对视频图像进行高斯滤波等预处理,并从视频图像中提取尾浪区域,基于Shape From Shading(SFS)方法计算舰艇尾浪的高度场,生成尾浪网格模型,基于Compute Unified Device Architecture(CUDA)技术计算网格顶点的法线,重建出舰艇尾浪的三维模型。实验...

用于手势识别系统的肤色图像后处理方法研究

关键词: 手势识别  皮肤检测  人脸检测  噪声抑制  

提出了一种适用于基于视觉的手势识别系统的肤色区域图像后处理方法。针对手势识别系统中人脸与人手经常同时在图像帧中出现的问题,对基于Haar-like模板的Ada Boost人脸检测器的训练流程和组合方案进行了研究,并提出了一种融合肤色信息的人脸区域快速剔除方法。针对肤色区域图像中的噪声干扰问题,提出了椒盐噪声抑制和类肤色区域剔除方法。测试...

具有目标偏见的全局对比度显著性区域检测

关键词: 目标偏见  全局对比度  显著区域检测  中心偏见  高斯模型  

针对全局对比度的显著性检测算法在图像边缘处的物体检测不完全的缺点,提出一种具有目标偏见的全局对比度显著性检测方法。在基于图的分割以后,利用全局对比度计算显著性值。根据显著性物体出现的位置调整高斯模型中心。利用分割区块相对显著性物体的位置与全局对比度确定显著性值。文中方法考虑了全局对比度和显著物体的空间位置,全局对比度算...

基于改进灰色聚类的三维视景效果评估方法

关键词: 灰色聚类  三维视景效果  评估方法  模糊评判  指标体系  

当前三维视景效果的评估大多数研究都集中在评估方法上,而忽视了指标体系的作用。对此提出了一套视景仿真逼真度评估的指标体系,包括了从三维建模到仿真画面输出在内的整个视景仿真系统构建的各个步骤,在此基础上,提出了基于改进灰色聚类的三维视景效果主客观相结合的评估方法,利用模糊评判的方法来改进权重的确定方法,再依据底层指标值加权得到...

基于深度图的可视外壳凹面优化

关键词: 深度图  可视外壳  凹面还原  三维重建  

传统基于RGB图像的可视外壳能恢复物体的外围轮廓却无法还原物体的凹面部分,而基于深度图像的可视外壳虽然可以还原凹面域,但其结果的边缘粗糙,轮廓不明晰。深度图像与RGB图像的可视外壳融合的计算方法,是为解决单一方式的可视外壳不足而提出的,它基于体素剖分的思想,根据深度图和RGB图像分别构建可视外壳,根据两种可视外壳的计算结果进行凹面分...

三维支气管树分割与中心路径提取算法研究

关键词: 虚拟内窥镜  支气管树分割  区域增长法  评价函数  中心路径  jacobian矩阵  

中心路径提取是虚拟内窥镜的主要关键技术之一,但是对于复杂的多分支结构器官的分割和准确提取具有正确拓扑结构的中心路径十分困难。因此针对该问题,提出三维支气管树分割与中心路径提取算法。该方法通过改进的区域增长法分别提取支气管的主干分支和细小分支,在分割结果中确定初始中心路径点,利用Jacobian矩阵的几何意义矫正中心点,生成具有正...

食品中农药残留侦测数据的对比与关联可视分析

关键词: 农药残留数据  可视分析  交互  关联  对比  

针对食品安全领域对层次数据的对比和关联分析需求,提出了一种对比与关联可视分析方法(Visual Analysis Method for Comparison and Association),这个方法抛弃以往的通过直线连接来展现关联关系的可视化方法,通过交互的手段直接展示两类层次数据的关联关系,比如农药与农产品的检出关系,从而避免了视觉杂乱。同样这个方法可以在同一个布局中对比...

兰花开花过程三维模拟系统研究

关键词: 兰花  生长模拟  虚拟现实  展示系统  

我国的国花——兰花类属繁多,形态各异,目前尚未有人对其进行花开仿真研究。通过研究兰花植物学知识,以几种不同形态特征的兰花为虚拟建模对象,分析其器官形态特点,提出基于器官模型库的带随机值参数变换算法,建立器官模型库,并通过适当的变换,得到形态各异的兰花器官,根据兰花生长规律,采用不同的分段参数控制各器官生长,通过项目实践,证明了此...

一种过程数据流的实时可视化方法

关键词: 数据可视化  实时可视化  过程数据流  油井灌浆  

为实现过程状态数据的实时可视化,提出了一种基于静态数据载体的数据可视化方法。该方法建立静态载体模型;针对不同的数据状态,建立与载体模型匹配的数据分段展示模型,并根据数据值设置模型颜色或纹理;将各静态模型和动态分段模型按逻辑关系顺序连接,并依次绘制获得可视化结果。以油井灌浆过程为例,阐述了流式状态数据的同步展示方法。实验结果...

多孔溢流坝泄流三维虚拟仿真

关键词: 溢流坝  虚拟仿真  光滑流体动力学  水流形态  压力  流速  

溢流坝是水利工程枢纽中广泛应用的水工建筑物之一,起挡水和泄水的作用。其坝面结构形状及闸门开启方式对泄洪水流的影响巨大。传统的方法是借助于经验公式和水工模型试验,但这种方法耗时费力,成本高。现广泛采用数值模拟技术来预测溢流坝流场内各种水流现象、坝面压强等各种水力学指标。但数值模拟方法存在实时性、交互性差等缺点。采用纳维-斯...

《系统仿真学报》荣获“2014中国最具国际影响力学术期刊”证书

关键词: 学术期刊  系统仿真学报  清华大学图书馆  总被引频次  引证指标  路透  影响因子  学术文献  评价指标  研