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深度沉浸式VR智能体验舱及其控制系统设计开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 虚拟现实技术介绍

虚拟现实技术(以下简称vr)是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术和网络技术等多种技术的集合,是一门富有挑战性的学科交叉前沿技术和研究领域[1]。虚拟现实技术(vr)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的vr应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入做出实时响应,并分别反馈到用户的五官[2]。传感设备是指三维交互设备。

目前舆论关注较多的头戴式显示设备,侧重于感知。本设计所设计的也是一种侧重于虚拟现实感知的设备。

1.2 现阶段研究现状

现阶段的虚拟现实技术在虚拟环境构建方面发展较好,已有多种不同的开发引擎以及开发平台。在虚拟环境感知以及自然技能方面现在已有一定的研究,现阶段主要研究方向有以下几个方面:(1)视觉感知(2)听觉感知(3)嗅觉感知(4)触觉感知(5)前庭觉感知。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 本设计的基本内容

本设计基本研究内容主要有:

(1)根据现阶段的研究状况完成整体虚拟现实体验仓的设计;

(2)研究各个感官反馈的效果,完成整机虚拟现实的产品的优化改进;

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3. 研究计划与安排

时间

工作内容

各阶段成果

2019年2月至

3月上旬

1.进行论文有关资料的收集;

2.查询机械整机设计的方法,理解整机设计的相关的知识,了解整机的设计方法以及流程;

3.查询国内各种反馈设备设计的研究现状,完成外文文献翻译。

撰写开题报告

2019年3月中旬

至3月下旬

1.对应所查询的各种感官反馈设备进行选型,在Solidworks中进行前庭觉反馈平台、触觉反馈设备以及视觉听觉等各个部分的三维建模;

2.学习ANSYS软件的有限元分析模块,以及MATLAB的动力学分析模块。

完成整机的各个部分建模

2019年四月上旬

1.根据所建立的虚拟三维模型模型,在ANSYS软件中进行结构性能分析,

2.对分析结果进行理论分析与图像存储,同时根据分析结果进行进一步设计优化。

完成整机的结构分析,并优化设计

2019年四月中旬

1.依据相关设计准则,根据设计参数在MATLAB中进行动力学分析;

2. 对分析结果进行理论分析与图像存储,同时根据分析结果进行进一步设计优化。

完成整动力学分析,并优化设计,为控制系统提供关键设计参数。

2019年4月下旬

至5月上旬

1.根据设计的模型,选型控制软件,完成控制电路图的绘制。

2.完成控制系统的开发

完成控制电路绘制,完成控制系统开发。

2019年5月中旬

1.开始撰写论文,进行整体格式排版,并进行论文查重;

2.核定参考文献等。

完成论文撰写以及相关查重。

2019年6月

论文答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王寒. 虚拟现实:引领未来的人机交互革命[m]. 机械工业出版社, 2016.

[2] 喻晓和. 虚拟现实技术基础教程[m]. 清华大学出版社, 2015.

[3]杨文珍,吴新丽.虚拟嗅觉研究综述[j].系统仿真学报,2013,25(10):2271-2277.

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