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基于Top-down 建模机制的三维虚拟人快速建模方法

基于Top-down 建模机制的三维虚拟人快速建模方法
基于Top-down 建模机制的三维虚拟人快速建模方法

数字化虚拟人概述

数字化虚拟人简介 第一节数字化虚拟人概述 一、基本概念 数字化虚拟人体是将大量人体断面数据信息在计算机里整合重建成人体的三维立体结构图像,是医学与信息技术、计算机技术相结合的成果。“数字化虚拟人”的发展可分为4个阶段,即“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”。虚拟可视人阶段的任务是建立数字化几何人,将人体的形态结构通过计算机信息化手段建成系统、器官、组织等结构的数字化模型。虚拟物理人阶段的任务是建立数字化物理人模型,在几何人的框架上,加入人体结构的物理参数,从而能够体现结构的物理性能。虚拟生理人阶段的任务是在上述框架中,加入生理功能参数,反映人的新陈代谢、生长发育等。虚拟智能人是最高级阶段,虚拟人能够在人工智能的支持下调节自身的物理性能和生理功能。目前普遍开展的是虚拟可视人研究。 二、国外研发进展 二十世纪八十年代末美国科学家启动了“虚拟可视人计划(Visible Human Plan,VHP)”,目标是实现人体从分子到细胞、组织、器官、系统和整体的精确模拟,被认为是二十世纪震撼全球的科研计划之一。1989年,美国国立医学图书馆(NLM)计划建立一个医学图库,为生物医学文献提供图像检索。在该计划中,美国科罗拉多大学的健康中心负责人体断面图像的获取工作,维克托·斯皮兹尔教授带领研究小组于1994年和1996年先后获得了一男一女两具尸体的相关数据,包括MRI、CT和切片图像等。其中男性身高1.82米,女性身高1.54米,用CT和MRI作轴向扫描,扫描间距为男性1mm,1878个断面,女性0.33mm,5190个断面。之后,将尸体填充蓝色乳胶并裹以明胶冰冻至摄氏-80℃后,再以同样的间距对尸体作切片并保留断面图像资料,由于CT和MRI受到断面精度和灰色成像的限制,后续“数字化虚拟人”发展的基础框架均以切片图像数据集为主。这套由VHP在国际上发行并被广泛应用的VHP切片图像数据集,男性的电脑存储数据量为15GB,女性数据量为43GB,这些数据称VHP数据集,这是人类在信息技术基础上建立数字化解剖的首例尝试。许多著名大学的研究机构围绕该数据集开展了图像自动分割、图像处理建模、3D重构和VHP人体运动模型等大量研究工作并引发

(完整版)三维机械设计软件对比

三维机械设计软件对比 一、如果你是机械设计,那么强烈推荐学习SolidWorks 这个软件的最新版本是SolidWorks 2010,但笔者推荐使用SolidWorks 2008 因为这个版本比较稳定。SolidWorks 有以下几大优点: 1、软件的亲和力比较好; 2、容易上手,特别适合初学者; 3、其它主流三维软件有的功能它都有。 这个软件的缺点是对电脑的要求比较高。 二、如果你是模具设计推荐你使用pro/E 这个软件使用的人比较多,功能很强大,尤其在曲面生成方面性能优异。缺点是软件的亲和力比较差,初学者比较困难。 三、如果你是经常和数控机床打交道的,那么推荐你学习UG 这个软件在和数控编程的结合方面有非常优异的其特色。 ?目前国内外的三维设计软件主要有来自美国PTC公司的高端Pro/E, 美国UGS公司的高端UG 和中端Solidedge,法国Dassault公司的高端CATIA和中端Solidworks,以及Autodesk 公司的Inventor。同时,这两年国内院校开发的北航海尔CAXA在低端市场也占有一定份额。 根据调研结果,下面将这几个软件从公司背景到产品功能做个系统的比较,便于最终决策。 公司、软件背景 PTC:美国公司,有三维设计软件Pro/E和产品数据管理软件Windchill,以一体化的产品 解决方案而著称业界。从三维设计、分析、仿真/优化、数控加工、布线系统到产品数据管理 等各方面都有相应模块,产品覆盖企业设计/管理全流程。它的销售方式是根据企业不同阶段、 不同层次的需求,购买相应的模块,逐步扩充形成完整的产品研发系统,保证了企业在 CAD/CAE/CAM/PLM方面有统一的数据平台。 PTC公司成立于1989年,是目前三大设计软件公司最年轻的,拥有最先进的技术,公司名称为参数技术公司,在美国Nasdaq上市,其Pro/E软件以参数化、全相关、实体特征设 计文明,在通用机械设计行业占据领先地位。典型用户:卡特匹勒、John-Deer、小松、现 代重工、北起、徐工、宣工、柳工、厦工等。 销售模式:直销/渠道,在中国有6家办事处,215名员工,800免费售后服务热线中心(中国热线中心22个技术支持)。 UGS:美国公司,有高端三维设计软件UG和产品数据管理软件TeamCenter,近年来先后

制造业如何选择三维CAD快速建模

制造业如何选择三维CAD快速建模 全球知名CAD/CAM软件商中望公司自2013年9月向全球发布了三维CAD工业设计软件中望3D 2013 SP版以来,凭借出色强大的建模功能受到制造业广泛关注。中望3D 新版本在众多方面做了针对性的改进,向用户提供32位及64位2个版本,同时在3D建模与2D工程图方面做了200多项改进与加强,中望3D强大的数据兼容性,让设计师们在不同设计平台间可以顺畅交互数据。 功能强化提高设计师3D建模效率 据设计师们反馈,中望3D缠绕到面的功能可以将几何特征覆盖到复杂的曲面上,这个功能非常实用,为设计师提供了三种不同的方法来变形各种几何形状,包括曲线、造型等。在操作中,中望3D 2013 SP点击几下按钮就可以将几何特征完美的转换到复杂3D曲面上,为设计师节省了大量时间,而且效果出色。此外,逆向工程模块已大大简化,在中望3D 2013 SP中可以轻松将数百万个点转换成3D曲面。 更准确的线条投影,增强2D制图效率 中望3D 2013 SP最值得期待的亮点之一是增强2D工程图,全新的出图流程,使用户在2D与3D之间进行设计更加方便、快捷。中望3D 2013 SP投影准确度已大大改善,让设计师更快更好的出图。 中望3D 2013 SP主要特点一瞥 1、全新64位版本,轻松打开4G超大图纸模型 两个版本,支持32位和64位操作系统。SP版新增兼容64位版本,简单轻松处理4G 超大图纸模型,免除设计师处理大图纸等待的时间浪费。

2、高质量的数据交换,无需担心不同软件的兼容带来数据丢失 适用于中望3DSP版的数据转换格式插件Transmagic也同步更新,支持主流三维CAD软件的最新版本,在数据转换质量方面也更加出色,更少破面,减少修补破面的工作 3、极大改善建模功能与2D工程图模块,以提升设计效率 中望3D 2013 SP版中建模功能得到极大改善,“作为中望3D 2012 SP2的用户,我觉得中望3D 2013 SP新版本的数据交互已经取得了巨大的飞跃”,Sketch Evolution公司总工程师贝宾顿〃戴夫说:“我曾将CATIA V5格式的图档导入到中望3D 2013 SP中,效果非常好,建模功能强大出色,减少了70 %的破面。” 更多的中望3D2013 SP关于CAD/CAM和模具模块的新功能,等待设计师的全新体验。访问中望3D官网以获得中望3D2013 SP的免费试用版。另外,从2013年8月起,中望3D 三维CAD/CAM技术交流区的“3D培训与教程”版块正式启用专家培训栏目——“跟奉老师学中望3D”邀请拥有丰富三维CAD设计经验的专家长期“驻点”,定期提供专业三维CAD培训、即时交流3D设计经验。敬请留意 关于中望3D 三维CAD/CAM软件 中望3D是国家工信部推荐的军工企业三维CAD/CAM软件首选品牌,为企业提供高性价比的三维CAD/CAM正版化解决方案,造型、模具、装配、逆向工程、钣金、2-5轴加工

虚拟机器人仿真软件使用使用说明

热博机器人3D仿真系统 用 户 手 册

杭州热博科技有限公司 1.软件介绍 RB-3DRSS是热博科技有限公司新近推出的一款以.NET平台为基础,在Microsoft Windows平台上使用3D技术开发的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境,编写虚拟机器人的驱动程序,模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。 RB-3DRSS与市面上的同类产品相比,它具有如下的特点: 1.全3D场景。用户可自由控制视角的位置,角度。 2.先进的物理引擎技术,引入真实世界的重力、作用力、反作用力、速度、加速度、摩擦力等概念,是一款真正意义上的仿真软件。 3.逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术,高度接近实际环境下的机器人运动状态,大大简化实际机器人调试过程。

4.实时运行调试。运行时,依据实际运行情况,调整机器人参数,帮助用户快速实现理想中的效果。 5.自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件,进行机器人搭建,可自行编辑3D训练比赛场地,所想即所得。 6.单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人,自由组队进行队伍间对抗。7.与机器人图形化开发平台无缝连接。其生成的控制程序代码可在虚拟仿真系统中直接调用,大大节省编程时间。

系统配置要求 操作系统:win98,win2000全系列,winXp,win2003 server 运行环境:.Net Framework v2.0,DirectX 9.0c 最低硬件配置: 2.0GHz以上主频的CPU,512M内存,64M显存以上的3D显卡.支持1024×768分辨率,16bit颜色的监视器,声卡 推荐配置: 3.0G以上主频的CPU,1G内存,128M显存的3D显卡,支持1024×768分辨率,16bit 颜色监视器,声卡

各种三维软件对比及ug学习方法

对于绝大多数刚入门的新手来说,哪个软件好,哪个版本好,都是学习某个软件的第一个问题。这很正常。少数人也会更理智细致的提出我现在正在从事某行业或者想从事某行业,我该学习哪个软件和版本呢。我这句话的意思是想告诉你,ug很好,任何能持续存在和被使用的软件都很好没知识它们的优势领域不同。 现在应用在工业设计,制造加工行业里,应用到得软件很多,比如ug,catia,proe,cad,犀牛,mastercam,powermill,cimatron,solidwork,inventor,caxa,solidedge,逆向造型建模软件,Imageware,CopyCAD,RapidForm,Geomagic,专业A级曲面软件class A,alais studio!再加上一些专业的模流分析软件等等,实在是很多,它们在不同的领域里大展风采。举个例子吧,ug在模具设计,实体建模,加工编程方面是非常优秀的,在装配,工程图方面也是足够你使用的。而在汽车外观的建模,属于高级曲面造型,要求曲面质量很高,百分之八十的企业是使用catia,还有少量的则使用ug。单论加工编程,powermill,mastercam,cimatron 相对于其他软件来说,是非常强大地。单论结构设计,proe一直是主流,现在使用solidwork 的人数也在增多。单论工程图,毋庸置疑,cad是非常强大的,而做逆向的朋友,当然都熟悉imageware,和geomagic那几个专业逆向软件了而很多从事概念创意设计的朋友,用的较多的是犀牛。每人软件都有自己的特长,也都有自己的缺陷,全才的软件对于商家来说也是行不通的。我说了这么多,我想朋友应该知道自己该选择那些适合自己的软件了吧。 我想既然朋友提到了ug,应该是有朋友向你介绍的,我猜想你可能是想从事模具,三维造型方面的工作吧。现在专门说说ug吧。Ug里应用最多的模块是建模,加工编程,其次是工程图,装配,运动仿真,模流分析,其他的用处就比较少了。我想这些功能足够你用了吧。Ug的在建模方面的最大优势是建模灵活。如果你是画简单规则一些的实体模型的话,ug的建模速度是相当强悍的,并且可以实现全参数建模,结合一些直接建模的功能,修改起来是相当方便的。对于曲面建模来说,ug的优势依然是灵活,不像proe那样必须全参,出了一点问题都拖住了整个进度。虽然说曲面建模修改起来没有proe快,但是一些大的曲面改动proe同样是无法更新很麻烦的。如果你是做模具,或者建模造型的话,我非常支持大家使用ug。如果是结构设计的话可能还是选择proe更好些。 关于ug好不好学的问题,我想说的是任何软件在你么有基础的情况下前期都会感到很多迷惑,那是正常的,在你熟悉ug之后,设置好快捷键,你会发现你的操作速度吓人。 关于学习ug方法的问题,我想就我自己的学习经历提点建议。 1不要光看书和看视频,要大量的结合书籍和视频练习,往往你会觉得你都能看的懂,等到自己动手的时候才发现,各种莫名其妙,意想不到的事情都出现,解决一个问题,可能你一个星期或者一个月之后才找到答案。而这个过程,也正是你开始收获进步的过程。 2个人建议视频比书的效果更好,看书乏味,容易犯困,而视频则直观生动很多,一些思路更是值得你去学习,学习起来进步更快。在这里我强烈建议一个免费视频网站,“我要自学网”https://www.wendangku.net/doc/9716430116.html,。虽然里面的视频对于老手来说用处不大了,但是对于入门来说那是不二的选择,非常的细致和专业。 3在掌握基础之后,你就要向复杂一点的曲面开始了,买一些关于曲面建模的教程视频,前期熟悉各种曲面指令,后期学习建模思路,学习曲面构成的原理是点构线,线构面。等到了你会熟悉的构造的曲面轮廓线的时候,那基本上你看到什么就能画什么了。 4这最后一点我想说的是,软件熟悉到一定地步,自己综合技能提升到一定层次之后,才发现之前的过程只是一个学习积累广泛经验的过渡工具。我们在使用软件的过程中,可能会逐渐在公司里学到了结构,模具,工艺,成本,材料,市场等各种知识,等到你这些知识了解到一定地步的时候,你就不会再使用这些软件了,软件再熟悉,那也只是一个工具,我们也只能算是软件操作工。那个时候,你应该成为顶级的工程师,张张嘴吧,或者在草纸上画上几笔,让下面的人来领会你的意图。就像一个将军,一句话,就顶的上万千小兵。经验

浅谈虚拟人技术

浅谈虚拟人技术 生物医学工程是兴起于20 世纪50 年代的一门边缘学科,它是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高科技发展的基础上,与医学结合的条件下发展起来的;它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化【1】。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。有识之士认为,在新世纪随着自然科学的不断发展,生物医学工程的发展前景不可估量【2】。 1.生物医学工程中的虚拟人 “虚拟人”是指把人体形态学、物理学和生物学等信息,通过大型计算机处理而实现的数字化虚拟人体,可代替真实人体进行实验研究的技术平台。“虚拟人”将从各个角度形成人体数字模型,即将人的动态生物学和物理过程用数学方法进行精确描述,并建立相应的、等效意义上的数字化模型。它的研究目标,是通过人体从微观到宏观结构与机能的数字化、可视化,进而完整地描述基因、蛋白质、细胞、组织以及器官的形态与功能,最终达到人体信息的整体精确模拟。研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息,集成虚拟的数字化人体信息资源,经计算机模拟构造出虚拟人,可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。如果用仿生人来得出真人对于诸如

药物之类外界作用的反应数据,是需要依赖诸多的仪器;而用真实人体切片得来数字化虚拟人的数据 这里所说的“虚拟人(Visual Human)”,并不是互联网上的那种虚拟主持人,而是通过数字技术模拟真实的人体器官而合成的三维模型。这种模型不仅具有人体外形以及肝脏、心脏、肾脏等各个器官的外貌,而且具备各器官的新陈代谢机能,能较为真实地显示出人体的正常生理状态和出现的各种变化。用电脑制作“虚拟人”,最关键的环节是采集各种人体数据。首先需要确定出一个理想的人体样本,然后经过尸体解剖、拍照、分析,再将数据输入电脑进行合成,从而制成一个完整的立体人类生理结构。这项研究工作,由美国最先进行。他们于1989年提出了“可视虚拟人”的概念,并于1994年制成了世界第一具男性“虚拟人”。1998年,又通过对一具女尸的解剖,在电脑中储存了高达56GB的数据,从而形成了数字化的女性“虚拟人”。现在,美国正在制造第二代有物理性能的“虚拟人”和第三代有生理功能的“虚拟人”。韩国从2000年开始进行“虚拟人”的研究,计划利用5年时间建立具有东方人特征的数据库。我国对“虚拟人”的研究,在2001年正式列入高新技术发展计划中。2003年2月18日17时18分,我国首例女性虚拟人数据集在位于广州市的解放军第一军医大学构建成功,这标志着继美国、韩国后,中国成为世界上第三个拥有本国虚拟人数据库的国家。 所谓计算机虚拟人是完全由计算机生成的模仿现实真人行为和动作的三维图形实体【3】,虚拟人可作为真人的代替者对用计算机辅助设

机械创新设计(较完整版)

第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联?创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点:强调发挥创造性,提出新方案,提供新颖。独特的设计方法,获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具,运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计:常规设计是以应用公式、图标为先导,已成熟的技术为基础,借助设计经验等常规方法进行设计 关联: 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法,在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段,提高了设计过程的效率,但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质? (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式(突破传统定式) (4) 善于捕捉瞬间的灵感(创新的必备条件) (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些? 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性

(方法的开放性;过程的自觉性;解决问题的顿悟性;结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些? (1)天赋能力:与生俱来的所有神经元 (2)生活实践:后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2.了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念:有目的的将复杂对象分解,提取核心技 术,并利用于其他新事物。 特征:1)与综合创造原理对立,但不矛盾; 2)冲破事物原有形态的限制,在分离中产生新的技术价值; 3)实质上综合法与分离法两者无明显界限,实践中常常相互贯穿,共同促成新事物。 实施途径:1)基于结构的分解;2)基于特性、原理的列举分离 第三讲 1.学习创造原理的基础知识有什么实际意义? 2.物场三要素是指什么?(两个物与一个场)比较完全物场(三个要素齐全的场)、不完全物场(三要素中有两个要素存在的场)、非物场(三要素中仅有一个要素的场)的异同。 3.列举三种所熟悉的创造理论,简述其实施的基本途径。 (1)物场要素变换:电磁场取代机械场 (2)物场要素补建:超声波加工(特种加工工艺) 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则?提出自己运用此法的技巧。(要求从不同角度提两点) 1.自由思考原则:解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则:过早的结论会压制不同的 想法,可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则:相关统计表明,一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则:充分利用信息的增值。 2.为什么设问探求法特别强调“善于提问”?简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用(直接);③能否改变使用(间接);④能否扩大(改良); ⑤能否缩小(改良);⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合

最流行的五种三维软件分析与比较

最流行的五种三维软件分析与比较 对于许多想要涉足三维计算机图形领域的初学者来说,脑海中闪现出的第一个问题就是:我该学习那个三维软件?实际上,这个困扰了许多中国三维爱好者的问题,同样也是一个世界性的问题。准确地说,关于这个问题,并没有一个确定的答案,在https://www.wendangku.net/doc/9716430116.html,网站上,DominikDryja总结了一些专家的观点,写就了这篇文章。希望这篇文章也能为广大的中国CG爱好者起到一个抛砖引玉的作用。 作者简要地比较了几种目前国际上最为流行的三维软件,这包括:Discreet的3ds max、Maxon的 Cinema 4D、Alias的 maya、softimage/XSI和NewTek的lightwave 3D。详细说明了它们各自的特点、差异以及用途,对各自的优势与弱点也有说明,甚至对于获得工作机会等话题也有说明。尽管这只是作者个人的观点,但对中国的CG爱好者们,特别是那些初学者们却不失为一篇好的入门文章。通过这篇文章,大家可以了解当今三维制作的趋势,什么是三维制作的高端和低端、哪些是当今世界上主流的三维软件,各种软件的主要应用领域,各自的特点、优缺点以及就业前景等,希望这篇文章对广大的中文用户了解三维软件、进而做出自己明智的选择能够有所帮助。 前言 每周之中,在https://www.wendangku.net/doc/9716430116.html,网站的社区论坛里,都有许多想要开始学习计算机动画和视觉特效、三维图像制作以及游戏制作的艺术爱好者的大量来信和询问,他们心目中的第一个问题通常就是:“我该学习那个三维软件”?对于这个问题,应该说从来就没有一个唯一的答案。准确地说,应该根据你想要达到的目的和期待三维软件所能提供给你的功能来决定选择哪种三维软件。在https://www.wendangku.net/doc/9716430116.html,这个热情的交流平台上所能给出的最佳解决方案就是,选择当今工业生产中最流行的几种三维软件,请大家各抒己见,如果你愿意的话,还可以给出简单的介绍,因为你们所有对于这个问题的回答都将会对初学者有所帮助。 在阅读这篇文章的同时,还应该知道,实际上还有许多其它非常好的软件可供选择。这篇文章只能涉及几种,不可能将所有的软件都包括进来。每一个软件都各有特点,因此也只能根据各自的特点进行评判。作者的观点也只代表他个人,其中还涉及到他对软件的熟悉程度和使用能力。所有的观点并不代表https://www.wendangku.net/doc/9716430116.html, 网站。读完这篇文章之后,请大家自己做更多的研究工作,比如访问一些软件的官方网站、寻找一些网上的相关文章、进行一些更深入的研究等等。要想回答“那个三维软件最适合你?”这个问题,答案只能由你自己来寻找。 --------------------------------------------------------------------------------

高校工业机器人虚拟仿真实训中心建设方案

工业机器人教学实训室方案 1、XS-XN虚拟工业机器人教学实训系统技术指标: (可对FANUC、ABB、KUKA、MOTOMAN(安川)等工业机器人进行现场示教编程学习)1.1、虚拟工业机器人教学实训系统组成: 虚拟机器人教学实训系统单元是在计算机中构造虚拟的六自由度工业机器人应用环境,学员可以使用真实的手持盒,操作虚拟工业环境中的虚拟机器人,包括示教、再现编程等。都能在系统中通过工业机器人的三维图形仿真出来。

1.2、虚拟工业机器人教学实训系统功能要求: ★该实训系统需采用真实的工业机器人控制系统和真实手持示教器控制虚拟的工业机器人完成工业机器人的现场示教编程教学要求。 ★该实训系统配两个不同工业机器人手持示教盒,通过更换手持示教器能够对ABB、FANUC两种品牌工业机器人进行现场示教编程训练; 该实训系统能够支持外部三维模型的导入功能,增加教学的多样性。 ★该实训系统具有工业机器人的理论考试考工及实践考试考工功能,能够自动出题、评分。 该实训系统具有机器人碰撞检测功能,可以检测学示教过程中发生的碰撞错误。1.3虚拟工业机器人教学实训系统技术要求:

1.4、基本技术参数 输入电源:AC220V±10%(单相三线);配AC220V 三眼插座1个 整体功率:<400VA; 工作环境:温度-5oC~+40oC;湿度85%(25oC);海拔<4000m; 安全保护:具有漏电保护,安全符合国家标准 1.5、能够开设的实验内容 A.原理性实验: 1.多自由度工业机器人关节运动控制底层算法实验 2.多自由度工业机器人直线运动轨迹控制底层算法实验 3.多自由度工业机器人圆弧运动轨迹控制底层算法实验 4.多自由度工业机器人加减速约束控制底层算法实验 B.应用性实验: 1.工业机器人手持示教器的认知及使用实验 2.工业机器人各类坐标系转换实验 3.工业机器人编程指令的学习实验 4.工业机器人工具坐标系和用户坐标系设置实验 5.工业机器人控制器IO信号设置和监控实验 6.工业机器人参数、变量的调整实验 7.工业机器人程序调用和自动运行实验 8.工业机器人机床上下料示教编程实验 9.工业机器人的搬运/堆垛示教编程实验 10.工业机器人的点胶/焊接示教编程实验 11.工业机器人装配示教编程实验 12.工业机器人碰撞实验 C.技能考核 1.工业机器人理论考试考工 2.工业机器人实践考试考工 1.6、配套资料 工业机器人操作与编程理论教学大纲

快速拼图和三维建模

Pixel-Mosaic航空影像处理系统 一、软件介绍 Pixel-Mosaic是一款集数据处理自动化、高效稳定运行、数据成果专业级精度等优势于一体的航空影像处理系统,它完美地结合了摄影测量与计算机视觉技术最新研究成果,克服了飞行器姿态不稳定、影像畸变大等问题,具有全自动、高效率、高精度、支持海量数据处理等特点。 Pixel-Mosaic同时支持传统航摄影像、无人机倾斜影像以及近景拍摄影像的处理,自动化程度高,处理流程简单,具有海量数据的处理能力,其单个节点便可以处理10000张以上的无人机影像,高效并行的体系和高度自动化的操作流程,无需专业培训即可快速上手,大大降低了企业在数据处理环节上的人员要求。 二、软件系列 1、Pixel-Mosaic航空影像处理系统(单机版) 支持无人机等航测数据的处理,快速生成拼图、空三加密、密集点云、DOM/DSM成果、三维模型等成果。 2、Pixel-Mosaic航空影像处理系统(网络版) 支持并行生产的网络构架,自动组网、分布式建模、支持海量数据的三维模型生产。 3、Video-Mosaic视频影像处理系统 无人机视频信息处理,实时进行图像拼接,自动分幅输出,支持自动检测、识别视频中的图像内容,动态实现目标的定位、跟踪、监控、报警等需求。 4、3D-Exhibition三维管理平台 采用国际领先的二三维数字化显示技术,融合海量的遥感航测影像数据、数字高程数据以及二三维数据,搭建出一个仿真的虚拟三维世界,面向三维地理信息管理与应用的服务综合平台。 三、主要功能 1、智能、高效、稳定的空中三角测量 支持有/无POS情况下的空中三角测量;支持多架次、不同航高、多平台、测量型以及非测量型相机的空中三角测量;支持单/多镜头相机的自动检校;自动剔除弱连接以及与航测区域分离的影像。 2、多核并行+GPU构架,支持海量数据的处理 极速的运算体系,采用多核并行+GPU高性能运算的构架设计,具备大数据的承载能力,高效处理海量数据,单个节点能够处理的影像数量不低于10000张。 案例:无人机倾斜影像10082张,全自动空三解算,无POS数据,相机自检校标定,总耗时17小时28分(连接点提取7小时58分,空三9小时30分)。

中学信息技术《机器人仿真系统》教案

中学信息技术《机器人仿真系统》教案第16课机器人仿真系统 【教学目标】 .知识目标 ◆认识仿真下的虚拟机器人; ◆能用NSTRSS设计场地、构建机器人并利用仿真环境进行组队测试。 2.过程与方法 ◆通过教师演示在虚拟仿真环境下的机器人运行,激发学生兴趣; ◆通过教师讲解虚拟仿真软件,培养学生对新软件的兴趣; ◆通过让学生自己动手调试,体会学习新事物的乐趣。 3.情感态度与价值观 ◆使学生领悟“自由无限,创意无限,只有想不到,没有做不到”的道理; ◆培养学生积极探索、敢于实践、大胆创新的精神和意识。 【教法选择】 示例讲解、任务驱动、辅导答疑。 【教学重点】 .用NSTRSS仿真系统设计仿真场地;

2.搭建仿真机器人; 3.运行仿真。 【教学难点】 .设计场地; 2.搭建仿真机器人。 【教学过程】 一、巩固1日知,引入新知 教师活动 将上节课学生完成的在现实场地中运行的走迷宫机器人进行分组比赛,一是能够检验学生的学习情况,二是能调动起学生的积极性,三是为引入仿真系统做准备。 学生活动 小组合作,调试机器人程序,检查机器人的搭建,准备比赛。 教师活动 通过比赛,提出问题:同学们想不想经常地进行这样的比赛呢?但是在现实中调试,需要很多的时间,而且还需要固定的场地环境等等,非常不方便,我们有没有什么好办法解决这个问颢? 引入纳英特的仿真模拟系统,展示它的特点,与现实情况做比较。 教师给学生演示讲解:

.关于仿真系统 什么是仿真系统?仿真系统是机器人的设计、实现,完全在虚拟的环境中,以虚拟的形式出现,它以优化机器人硬件和软件设计、缩短研发周期、节约成本为特色,解决机器人设计过程的不足。 2.初识NSTRSS软件 NSTRSS是NST科技新近推出的一款以.NET平台为基础,使用microsoftDirectX9.0技术的3D机器人仿真软件。用户通过构建虚拟机器人、虚拟环境,编写虚拟机器人的驱动程序,模拟现实情况下机器人在特定环境中的运行情况。 NSTRSS与市面上的同类产品相比,它具有如下的特点:全3D场景。用户可自由控制视角的位置及角度,甚至以第一人称方式进行场景漫游; 逼真的仿真效果。采用虚拟现实技术,高度接近实际环境下的机器人运动状态,大大简化实际机器人调试过程; 实时运行调试。运行时,依据实际运行情况,调整机器人参数,帮助用户快速实现理想中的效果; 自由灵活的机器人搭建与场地搭建。用户可自由选择机器人及其配件,进行机器人搭建,可自行编辑3D训练比赛场地,所想即所得; 单人或多人的对抗过程。用户可添加多个机器人,自由组队进行队伍间对抗;

基于虚拟人设计与实现机器人舞蹈动作的一种方法

文章编号:1007-757X(2012)5-0011-04 基于虚拟人设计与实现机器人舞蹈动作的一种方法 郭瑾,高伟,刘德山,徐本强 摘要:基于三维虚拟人的骨骼模型仿真实现了机器人的舞蹈动作。分析了机器人舞蹈动作运动的基本规律和实现动作的基本方法,基于此建立了三维虚拟人实现机器人舞蹈动作的关键帧数据库,在此基础上利用中间帧的过渡函数实现了虚拟人骨骼模型仿真机器人舞蹈动作的方法。实验中利用NOBODY机器人舞蹈视频实现了三维虚拟人骨骼模型的仿机器人的舞蹈动画,结果证明了方法的正确性和可行性,对于机器人的三维虚拟化和仿真研究具有重要意义。 关键词:舞蹈;机器人;三维虚拟人;仿真 中图分类号:TP311 文献标志码:A Design and Realization Method of Robot Dance Motion Based On Virtual Human Guo Jin, Gao Wei, Liu Deshan, Xu Benqiang (Computer and Information Technology, Liaoning Normal University, Dalian 116081,China) Abstract: This paper introduces realization of robot dance motion based on the simulation of 3D virtual human bone model. First, the basic regular pattern and basic realization method of robot dance motion are analyzed, and then build key frame database of robot dance motion implemented by 3D virtual human. Based on this, the transition function of middle frame is adopted to realize the si-mulation of robot dance motion by virtual bone model. In the experiment, NOBODY robot dance video is used to realize robot dance animation simulated by 3D virtual human bone model. The result of experiment shows that this method is correct and feasible, and it has important sense to 3D virtualization and simulation research. Key words: Dance; Robot; 3D Virtual Human; Simulation 0 引言 随着虚拟现实技术和机器人技术的日益成熟,音视频相结合的虚拟人模拟实现仿真机器人舞蹈动画作为一种崭新的艺术形式受到越来越广泛的关注,在包括计算机游戏在内的各种娱乐应用领域有着广泛的应用前景。虚拟人舞蹈借助计算机动画技术,通过虚拟角色模型的表演,演绎了音乐与舞蹈的内在联系。 由于仿人机器人在运动过程中本身动作的复杂性,以及各关节自由度的灵活性,仿人机器人高难度动作的种种控制效果都不理想,因此研究其运动控制方法显得特别重要。当前对仿人机器人控制方法的研究主要集中在双足运动与双手协作两个方面。双足运动的常用控制方法是先进行姿态规划,再按稳定性最大的要求进行优化,以求出最稳定的步态[1-3];而双手协作也需要先对双手的运动路径与姿态进行规划,然后考虑其他约束条件对其运动轨迹进行优化。由此可知,运动姿态与轨迹规划对于仿人机器人双足运动与双手协作控制至关重要。为了获得仿人机器人运动姿态预规划所需要的数据,一般是在某个表演者(真人)的主要关节上安装特制的标记点,然后由该表演者做出各种所需的动作,再采用动作捕捉器快速和连续地记录下这些标记点的空间坐标,从而获取人体的运动数据[4-5]。采用动作捕捉器虽然能够得到控制仿人机器人所需的运动数据,但需要特定的场地和昂贵的动作捕捉设备,阻碍了仿人机器人运动控制的研究;此外,仿人机器人的关节数量和安装位置与真人也可能存在很大的差异,这就使得通过采集真人运动得到的关节运动数据与实际仿人机器人的关节运动数据可能存在较大的误差。 1 仿人机器人的结构分析 机器人的动作是表现在一定时间序列上的窒间位姿 ——————————— 作者简介:郭瑾,(1974-)女,辽宁大连,辽宁师范大学计算机与信息技术学院,讲师,硕士,研究方向:计算机应用及网络,计算机动画与游戏,软件工程,辽宁大连,116081 高伟,(1972-)男,满族,辽宁沈阳,辽宁师范大学计算机与信息技术学院,副教授,硕士,研究方向:计算机动画与游戏,虚拟现实,计算机图形学,辽宁大连,116081 刘德山,(1970-)男,辽宁辽阳,辽宁师范大学计算机与信息技术学院,副教授,硕士,研究方向:计算机应用及网络,计算机动画与游戏,辽宁大连,116081 徐本强,(1978-)男,黑龙江哈尔滨,辽宁师范大学计算机与信息技术学院,讲师,硕士,研究方向:人工智能,计算机动画与游戏,辽宁大连,116081 ·11·

最新利用虚拟仿真技术辅助机器人

利用虚拟仿真技术辅 助机器人

关于利用虚拟仿真技术辅助机器人维修示教的探讨 周政华 (山西华泽铝电有限公司电解厂) 摘要:利用机器人虚拟仿真技术,可使检修人员在系统离线状态下对机器人进行编程,并以三维图形方式显示出机器人实际运行轨迹,这样通过 离线编程平台进行新系统的测试,既避免了应用上的风险,保证了机器 人系统的安全性,同时又降低了新程序应用的测试成本,并可以作为培 训系统供检修人员进行虚拟操作使用。 关键词:虚拟仿真离线编程机器人 1 引言 在实际设备运行过程中存在许多影响正常生产状态的因素,而如何优化生产过程,减少这些因素所造成的损失,而仿真技术可以将设备放在一个虚拟环境中,通过对已出现或未知的问题进行模拟,为找出解决此类问题提供了便捷的方法,这样不仅可以减少检修时间,保证生产的正常,也可以保证操作安全。而机器人离线技术的出现以及虚拟仿真技术的发展,正是应这样的要求,不仅可以将人从危险和恶劣的环境中解脱出来,也可以解决远程控制中的通信延时问题,同时利用机器人仿真技术可直观显示出机器人实际运行轨迹,而且不占用机器人作业时间,有利于提高经济效益。 2仿真基本理论 机器人仿真技术分为两大类:第一大类是设计机器人时所必须具有的结构分析和运动分析仿真包括:(1)机器人的物理特性,比如

形状等;(2)是机器人的动态特性,比如加速度、速度等,这需要参考机器人本身的动力学方程,而这个方程用来描述机器人的运动轨迹和特性。 2.1机器人的结构仿真主要是对机器人进行物理特性仿真,在虚拟环境中是以三维实体模型表现的,可以用市面上较常用的 Pro/E、UG、CATIA等三维设计软件进行建模。 2.2 机器人的运动学仿真是通过对建立的的函数模型,然后利用ADMAS、Matlab等专业软件对模型进行运动分析,例如图2.1为一台串联六自由度关节式机器人。 图2.1 两个相邻坐标系i与i-1间的齐次变换矩阵(i=1,2,3…,6)为 其中:a i-1为杆长;d i为杆件偏距; i为关节变量。经运动学整解,可得到机器人末端的位姿,而已知机器人末端的位姿,经过运

各种数模建模软件优缺点比较

数值模拟软件与地质建模软件优缺点比较 数值模拟软件 目前中国市场上数模软件主要有CMG、ECLIPSE、VIP。 对于黑油模型由于研究时间较长,技术相对成熟,是目前最成熟的模型,所以不论那款软件计算黑油模型,基本都没有问题,对于应用者关键看操作简单与否。这3款软件黑油模型我都应用过,感受如下: 1、最好的软件为CMG,前处理、图形与数据的交互功能,调参、计算等绝对一流。 2、VIP是我国引进的第一款数模软件,该软件我应用过,操作上感觉很好。前处理较CMG稍差,再是必须按装在英文系统下,从我的角度考虑,该软件可以排第二。 3、ECLIPSE我也应用过,该软件调参中BUG太多,麻烦很多,给操作者带来诸多不便。该软件正版一个许可好像在200万左右(不是很准)。在中国它主要应用黑油模型,这个模型应用哪个软件都拿得出手。目前CMG在中国主要应用的是热采模块stars,该模块任何软件都比不了,在世界上也是这样,CMG的组分模型与热采模型一样出名,如果你做注气组分模拟,你必定会选择CMG,就像热采一样。另外它的聚合物、化学驱三采模块我估计也差不了,但我没应用过,不做过多说明。三采应用过且见到公开评论较好的软件是VIP软件,CMG三采评价可以,但我见到的评价者好像没应用它,所以评价很少。 3个软件中各有有优缺点吧,黑油模型公认的是eclipse最好,它的前后处理模型是最好的,尤其加上建模软件petrel,功能还是很强大的,热采方面CMG的stars模块最好,相比而言VIP就有点中庸,VIP在聚合物驱方面相比要强点,至于别的三采泡沫驱,凝胶驱我听人说CMG比较厉害,不过个人感觉实际操作时那些需要的参数很难懂 WorkBench是从美国SSI公司引进的集油藏描述、试井、生产数据分析及油藏数值模拟于一体的大型综合性软件,是一个功能齐全、图文并茂、操作灵活方便的实用软件。它的推广应用,改善了油田开发的工作条件,提高了油田开发的工作效率。Workbench1.6油藏数值模拟软件的特点:开发出油藏描述、生产数据分析、油藏模拟三模块,缺点:该软件数据库管理脆弱,无自动历史拟合功能。 另一款数值模拟软件SURE软件用的比较少,改软件的主要特点是: 集黑油与组分为一体的主模拟器.采用图形界面进行项目管理及作业管理. SURESim模拟器基于通用组分方程.采用自适应解法,也有全隐式和IMPES解法. 其迭代线性解法对PEBI网格进行了特殊设计,以保证解的速度和精度. SURESim可以用于模拟黑油,组分,聚合物,API,双孔和双渗. 可以模拟各种断层,包括逆断层,Y型断层或尖灭断层. 可以模拟饱和压力,汽液平衡,多级分离,CVD,CCE,DL实验. 模拟天然裂缝及沉积环境.可以在Windown XP, Windown 2000及UNIX工作站上运行. 采用神经网络技术 描述裂缝分布,确定性分析. 利用随机模拟计算双孔介质参数,为数值模拟提供输入参数. 地质建模软件 从本质上讲,地质建模技术是从三维的角度对储层进行定量的研究,其核心是对井间储层进行多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测。在给定资料前提下,井间储层预测有两种途径,相应地也就有两种建模途径,即确定性建模和随机建模。确定性建模是对井间未知区给出确定性的预测结果,而随机建模则是对井间未知区应用随机模拟方法给出多个“可选”的、“等可能”的预测结果。 PETREL软件的特点: PETREL具有极强的处理复杂断层能力,其方法独特,方便。首先,既能利用断层多边形建立断层模型,

三维建模软件大比拼

目前人们对城市三维景观建模作了很多研讨,三维建模从技巧实质上将,大致有如下三种实现技巧:一是直接应用三维模型制造软件,如Sketch Up、3DMAX等软件进行建模; 二是直接应用传统GIS的二维线划数据及其相应的高度属性进行三维建模,各建筑物表面还可以加上相应的纹理; 三是应用数字摄影丈量技巧进行三维建模。 在Skyline 系列的TerraExplorer Pro软件中加载之前天生的地形数据集,导进建筑物矢量数据,依照高度属性进行拉伸处置,得到建筑物体块。由于数据源的时间差问题,可能会存在少量的建筑物与遥感底图中显示的建筑物不匹配的问题,须要使用TerraExplorer Pro中的3D-Building功效,在建筑物的地位上进行三维建模,使建筑物体块与远感底图一致,并辅以简略同一的纹理。对于处于城市地块内部的大批建筑群可采取这种方法进行建模。 Anim8or 是一个三维建模和人物动画程序,容许用户创立和修正3D模型与内置的模型,如范畴,气瓶,柏拉图式的固体等;网编纂和细分;样条,挤压,板条,改性剂,锥和扭曲。利用3DPlus您只需几分钟时光eDrawings是一个免费软件工具,能给用户查看才能,创立和共享三维模型和二维图纸。eDrawings供给了奇特的才能,像点击动画,这样更轻易与任何一台PC来说明和懂得2D和3D设计数据。ImageModeler是最酷的三维建模工具软件,它可以通过一张照片来完成三维建模。只要在照片上的二维物体上标志点就可以树立真切的三维模型,然后导出成Cult3D格局进行虚拟设计。 在Skyline 系列的TerraExplorer Pro软件中加载之前天生的地形数据集,导进建筑物矢量数据,依照高度属性进行拉伸处置,得到建筑物体块。由于数据源的时光差问题,可能会存在少量的建筑物与远感底图中显示的建筑物不匹配的问题,须要应用TerraExplorer Pro中的3D-Building功效,在建筑物的地位上进行三维建模,使建筑物体块与远感底图一致,并辅以简略同一的纹理。对于处于城市地块内部的大批建筑群可采取这种方法进行建模。 Anim8or 是一个三维建模和人物动画程序,容许用户创立和修改3D模型与内置的模型,如范畴,气瓶,柏拉图式的固体等;网编纂和细分;样条,挤压,板条,改性剂,锥和扭曲。应用3DPlus您只需几分钟时光AutoQ3D Community是一种简略,重量轻,快速三维模型编纂工具,能够利用你电脑显卡的全体处置资源,让您快速形成原型的三维设计。其界面非常直观,易于使用,并免费供给。这是在GNU通用公共允许证的条件下宣布的,因此它将可免费应用,修正和分发,利用于任何教导,专业或贸易用处。通过SolidWorks对减速器进行三维建模,并对齿轮受力时的应力应变情形进行了初步剖析,可以看出SolidWorks 在三维建模和剖析方面所供给的便捷。除此以外,其操作符合人的思维习惯,修正也极其便利,信息交换方法普遍等特色同时也为设计者减轻了不少累赘。相关的主题文章: 最佳答案 3ds max上手易,国人大部分都学它。相关资料在国内比其它的多。但很多插件都是第三方公司提供,兼容性没有maya好。多边形建模很强,最适合做游戏。 maya把集成了很多大型插件(如衣料及毛发插件),并且兼容性很好,初学难上手。但制影片比max要强。

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