第1章 虚拟维修仿真技术概述 1
1.1 虚拟维修仿真技术发展现状 1
1.1.1 以维修性设计为中心的虚拟维修仿真 2
1.1.2 以保障性规划为中心的虚拟维修仿真 3
1.1.3 以人员培训为中心的虚拟维修仿真 4
1.2 虚拟维修仿真技术的定义 5
1.3 主要研究内容及关键技术问题 6
1.3.1 虚拟维修仿真对象建模 6
1.3.2 三维虚拟场景生成 7
1.3.3 虚拟人技术 8
1.3.4 人机交互 8
1.3.5 虚拟维修过程仿真 9
1.3.6 虚拟维修仿真结果分析与评价 10
1.4 虚拟维修仿真软件平台 11
1.5 发展趋势 13
1.6 本章小结 14
参考文献 14
第2章 三维几何建模与版权认证 18
2.1 三维网格模型介绍 18
2.2 三维网格模型数据格式详解 20
2.2.1 OBJ文件 20
2.2.2 MTL文件 21
2.2.3 3DS文件 22
2.2.4 STL文件 22
2.2.5 OFF文件 23
2.3 各种文件格式之间的比较 24
2.4 三维模型数字水印技术 24
2.4.1 基础知识 28
2.4.2 基于Schur分解的三维模型数字水印算法 29
2.4.3 实验结果与分析 33
2.5 本章小结 37
参考文献 38
第3章 数字图像分层色彩校正算法的研究 41
3.1 色彩校正概述 41
3.2 算法理论基础 43
3.3 基于视网膜皮层理论与颜色视觉理论的分层色彩校正算法 44
3.3.1 软分类系数计算 44
3.3.2 分类处理图像 46
3.3.3 加权整合图像 49
3.4 实验及对比结果 50
3.5 本章小结 53
参考文献 54
第4章 3D GIS大规模复杂动态场景快速绘制 56
4.1 大规模场景实时绘制的技术概述 56
4.2 相关知识 59
4.2.1 R树 59
4.2.2 松散八叉树 60
4.3 场景划分方法和BRLO-Tree 62
4.3.1 场景划分方法 62
4.3.2 BRLO-Tree 63
4.4 基于BRLO-Tree索引结构的快速绘制方法 65
4.4.1 LOD与BRLO-Tree的结合 65
4.4.2 基于BRLO-Tree的模型调度策略 66
4.4.3 BRLO-Tree对移动元素的管理 67
4.5 实验结果与讨论 67
4.6 本章小结 72
参考文献 72
第5章 GEP-Alopex算法求解凹凸多面体间的最近距离 75
5.1 凹凸多面体间的最近距离求解概述 75
5.2 最近距离算法 76
5.2.1 凸多面体间的最近距离求解 76
5.2.2 凹多面体间的最近距离 76
5.2.3 一般性凹凸多面体间的最近距离求解 77
5.3 距离问题求解 78
5.3.1 三维模型网格信息预处理 79
5.3.2 初选网格顶点区域的确定 80
5.3.3 GEP-Alopex优化算法求解最小间距 82
5.3.4 最近距离的精确求解 88
5.4 实验结果与分析 89
5.5 本章小结 94
参考文献 94
第6章 虚拟人体运动路径编辑 98
6.1 虚拟人动画概述 98
6.2 预备知识 100
6.2.1 运动捕获数据格式 100
6.2.2 样条插值 101
6.3 基于运动周期步长的运动路径编辑算法 102
6.3.1 基于Cardinal样条插值的运动路径抽取方法 104
6.3.2 路径编辑控制点的设置与运动周期步长的定义 105
6.3.3 运动路径的编辑与帧调整 106
6.3.4 发生脚步不合拍现象的路径曲线段的判定 107
6.3.5 删减一般周期步长后各帧的调整 108
6.3.6 落地帧的约束重建 109
6.3.7 实验结果与分析 109
6.4 本章小结 114
参考文献 114
第7章 维修系统物理建模实例——配电网潮流计算仿真 116
7.1 引言 116
7.2 回路阻抗法求解原理 118
7.3 潮流计算的自动化、快速求解 120
7.3.1 阻抗矩阵的自动化生成 120
7.3.2 基于GPU的回路阻抗方程组求解 124
7.3.3 支路电流、内节点电压计算 127
7.4 仿真信息可视化 128
7.4.1 基于GIS技术的配电网三维仿真系统 128
7.4.2 潮流计算结果可视化显示 129
7.5 实验结果与讨论 130
7.5.1 算例潮流计算结果 130
7.5.2 仿真信息可视化显示 131
7.6 本章小结 133
参考文献 134
第8章 虚拟维修仿真系统的实例应用 137
8.1 电力虚拟维修仿真系统 137
8.1.1 电力虚拟维修仿真系统概述 139
8.1.2 三维仿真培训系统的设计与实现 143
8.1.3 三维仿真培训系统相关技术的研究 144
8.1.4 三维虚拟维修仿真案例实验结果 149
8.2 校园应急演练虚拟仿真系统 160
8.2.1 校园应急演练虚拟仿真系统概述 160
8.2.2 系统功能结构 161
8.2.3 系统功能实现 163
8.2.4 实验结果与分析 165
8.3 本章小结 167
参考文献 168