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 22:45:03

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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