关键词： 虚拟现实技术   船舶维修性验证系统   船舶设计  

摘要： 在我国科学技术不断发展和创新的当下，现代化科学技术应用到了社会各个领域当中。结合当前船舶领域实际情况来看，虚拟显示技术已经积极应用到了船舶维修性验证系统当中，为船舶内部系统运作带来了强大技术支撑。船舶维修意义重大，在规定的条件下、规范的时间内，科学合理的按照程序与方法进行船舶维修，可以保障船舶的运行状态与运行能力。尤其是针对军用船舶装备来说，高质量的船舶维修可以提升并且恢复船舶的战斗能力，强化船舶应用的可靠性，强化船舶应用效率与经济性能。本文将针对虚拟船舶维修性验证系统内涵与工作原理、功能进行详细分析，对

关键词： Virtual reality   Operation planning   Surgical training   Liver surgery   Head-mounted display   Virtual tumor board   Remote communication  

摘要： Background Virtual reality (VR) with head-mounted displays (HMD) may improve medical training and patient care by improving display and integration of different types of information. The aim of this study was to evaluate among different healthcare professions the potential of an interactive and immersive VR environment for liver surgery that integrates all relevant patient data from different sources needed for planning and training of procedures. Methods 3D-models of the liver, other abdominal organs, vessels, and tumors of a sample patient with multiple hepatic masses were created. 3D-models, clinical patient data, and other imaging data were visualized in a dedicated VR environment with an HMD (IMHOTEP). Users could interact with the data using head movements and a computer mouse. Structures of interest could be selected and viewed individually or grouped. IMHOTEP was evaluated in the context of preoperative planning and training of liver surgery and for the potential of broader surgical application. A standardized questionnaire was voluntarily answered by four groups (students, nurses, resident and attending surgeons). Results In the evaluation by 158 participants (57 medical students, 35 resident surgeons, 13 attending surgeons and 53 nurses), 89.9% found the VR system agreeable to work with. Participants generally agreed that complex cases in particular could be assessed better (94.3%) and faster (84.8%) with VR than with traditional 2D display methods. The highest potential was seen in student training (87.3%), resident training (84.6%), and clinical routine use (80.3%). Least potential was seen in nursing training (54.8%). Conclusions The present study demonstrates that using VR with HMD to integrate all available patient data for the preoperative planning of hepatic resections is a viable concept. VR with HMD promises great potential to improve medical training and operation planning and thereby to achieve improvement in patient care.

关键词： Motion capture   Kinematics   Virtual reality   Gait analysis   HTC Vive Trackers  

摘要： The development of virtual reality (VR) technology has prompted low-budget hardware accessories for VR headsets that support six degrees of freedom (6DOF) tracking. In this study, two methods for describing lowerlimb joint kinematics were proposed, implemented in custom software, and validated: Simplified 6DOF protocol and a previously proposed ISB 6DOF based on reporting standard for joint kinematics introduced by International Society of Biomechanics (ISB) adjusted to the HTC Vive Trackers. The low-cost system allowed for the collection of complete kinematic data of the lower limb, obtaining continuous tracker trajectories without time-consuming system calibration. The obtained data can serve as reference data for normal gait. The performed analysis confirmed the high repeatability, comparable with advanced optoelectronic motion capture systems. The proposed tools enable low-cost analysis of the kinematics without the use of additional equipment but in accordance with the protocols used in biomechanical research and consistent with clinical practice.

关键词： 虚拟现实  

ISBN: (纸本)9787508766614

摘要： 本书由动画创作发展概况、虚拟现实对动画创作的影响、虚拟现实技术理论基础、虚拟现实相关技术、动画创作相关技术与系统、动画要素的设计与创作、虚拟现实技术中的动画创作与展望几部分组成，具体内容包括：动画的起源与发展；动画的类型划分；动画的特性分析；虚拟现实对动画创作主体的影响；虚拟现实对动画作品与受众的影响；虚拟现实动画的生成原理与技术特点；虚拟现实动画的表达形式与特征分析；虚拟现实的内涵与发展变革；虚拟现实技术与系统；虚拟现实与增强现实；虚拟现实与电视媒介的关联等。

关键词： 工业机器人   工业机器人  

ISBN: (纸本)9787115573308

摘要： 本书从FANUC机器人离线编程与仿真的实际应用出发, 由易到难, 详细讲解FANUC机器人离线编程与仿真技术相关的基础知识和技术。本书共5章, 分别为ROBOGUIDE概述、ROBOGUIDE仿真工作站创建、ROBOGUIDE特殊功能设置、项目实战 —— —— 连续轨迹路径示教编程仿真、项目实战 —— —— 工业机器人数控加工单元仿真。通过学习本书, 读者可掌握ROBOGUIDE软件的安装、仿真工作站搭建、软件特殊设置等基础知识。通过对实际案例的学习, 读者可对FANUC机器人离线编程与仿真技术有一个清晰、全面的认识。

关键词： 工业机器人   程序设计   高等职业教育   教材   计算机仿真  

ISBN: (纸本)9787576309744

摘要： 本书根据教育部《高等职业学校专业教学标准》和《国家职业教育改革实施方案》的相关规定，从国家职业能力标准出发，结合作者多年的工业机器人竞赛、科研和教学经验进行编写。本书内容包含工业机器人迎宾工作编程与仿真、工业机器人涂胶工作编程与仿真、工业机器人工件拾取编程与仿真、工业机器人绘图工作站的编程与仿真、工业机器人药瓶装盒工作站、工业机器人酒精瓶装配工作站六个项目。项目以市场占有率较高的ABB工业机器人设备为蓝本，项目中技能要求采用螺旋式上升方式，逐步培养学生的动手能力和实际解决问题的能力。为方便教学，本书配套有丰富的教学资源，其中包括微课视频、PPT课件、仿真工作站素材、测试题库等，详见本书提供的配套数字化学习资源二维码。本书可作为工业机器人技术专业、机电一体化技术专业、电气自动化技术专业及装备制造大类相关专业的教材或培训用书，也可作为工业机器人应用编程“1+X”职业技能考证的参考用书。

关键词： Matlab软件  

ISBN: (纸本)9787121424045

摘要： 本书论述控制系统计算机仿真的基本概念和原理，系统介绍当前国际控制界最为流行的面向工程与科学计算的高级语言MATLAB及其动态仿真集成环境Simulink，并以MATLAB、Simulink为平台，详细阐述控制系统的数学模型及其转换、连续系统和离散系统的仿真方法、控制系统的计算机辅助分析与设计；特别介绍基于图形界面的MATLAB工具箱的线性和非线性控制系统设计方法。

关键词： 高功率电磁脉冲   电磁暴露   计算机仿真   安全评估  

摘要： 核电磁脉冲是高功率电磁脉冲的一种,通过核爆炸产生并且具有很强的破坏力。核电磁脉冲所能覆盖的半径范围与核爆炸的爆炸高度是有关的,即高度越高,覆盖范围越广。高空核电磁脉冲(High Electromagnetic Pulse,HEMP)的主要特点是:(1)辐射范围广,一枚100万吨当量的核弹在距离地面100千米的高空爆炸时,影响范围的半径可达上千公里。(2)上升时间短,高空核爆炸产生的电磁脉冲的上升时间约为10秒,比雷电电磁脉冲的上升时间快100倍。(3)频谱范围宽,核电磁脉冲从k Hz到几百MHz都有所分布。多年来,学术界和工程界广泛关注核电磁脉冲对设备的影响。近年来高空核电磁脉冲对人体健康产生的影响,是一个新的领域。本论文首先分析高空核电磁脉冲的频谱特性并得到其主要谐波分布。利用偶极子天线建立核电磁脉冲一次谐波、二次谐波电磁暴露等效辐射源,研究核电磁脉冲远场电磁环境。在COMSOL有限元软件中建立成人、儿童人体模型,其中头模型是由头皮,颅骨、大脑三层球构成。计算了偶极子天线辐射下不同距离处成人、儿童的电磁暴露水平,得到了人体组织中感应电场强度和比吸收率(SAR)的分布,并将计算结果与国际非电离辐射防护委员会ICNIRP制定的电磁暴露限值进行对比。结果显示,高空核电磁脉冲早期波形一次谐波和二次谐波的频率分别为10 MHz和20MHz,电场强度为15.883 k V/m和8.829 k V/m。在频率为10 MHz的一次谐波辐照时,距离等效偶极子天线10 km处成人模型中感应电场强度的最大值为10.9 V/m,为ICNIRP公众电磁暴露限值的39%,比吸收率SAR最大值为5.66×10 W/kg,为ICNIRP公众电磁暴露限值的0.3%。儿童人体模型的感应电场强度的最大值为13.9 V/m,比吸收率SAR最大值为4.07×10 W/kg,分别为ICNIRP公众电磁暴露限值的49%和0.2%。对于频率为20 MHz的二次谐波辐照时,距离等效偶极子天线10 km处成人模型中感应电场强度的最大值为6.79 V/m,为ICNIRP公众电磁暴露限值的24.3%,比吸收率SAR最大值为1.68×10 W/kg,为ICNIRP公众电磁暴露限值的0.08%。儿童人体模型的感应电场强度的最大值为6.81 V/m,比吸收率SAR最大值为1.17×10 W/kg,分别为ICNIRP公众电磁暴露限值的24.3%和0.06%。成人和儿童在此电磁脉冲环境下所受到的感应电场强度和SAR值均低于ICNIRP公众电磁暴露标准限值。因此,在距离核电磁脉冲10 km处人体遭受的电磁暴露水平风险较小。

关键词： 重症患者   认知功能障碍   影响因素   虚拟现实技术   自然疗法  

摘要： 目的: (1)了解重症患者认知功能障碍的发生现状及影响因素; (2)探讨虚拟现实自然疗法在重症老年患者中应用的安全性和可行性,同时验证其对患者认知功能、心理状况等的干预效果; 方法: (1)采用便利抽样方法,选择2021年1月至8月福建某三级甲等综合性医院重症监护室符合选取标准的220例患者作为研究对象,了解重症患者认知功能障碍的发生现状,同时分析其影响因素;采用描述性统计分析、t检验、卡方检验、Fisher确切概率法、Mann-Whitney U检验及Logistic回归对数据进行统计分析。 (2)采用随机抽样方法,选择2021年9月至2022年1月福建某三级甲等综合性医院重症监护室中符合选取标准的50例老年患者作为研究对象,应用随机数字表法将其随机分为试验组和对照组,每组各25例,试验组在常规护理基础上,接受为期一周共10次的虚拟现实自然疗法,对照组接受常规护理干预。干预前、干预后分别使用匹兹堡睡眠质量指数量表、Richards-Campbell睡眠量表、蒙特利尔认知量表、医院焦虑抑郁量表进行测量,分析虚拟现实自然疗法对重症老年患者认知功能、睡眠质量、心理状态的干预效果。采用描述性统计分析、t检验、卡方检验、Fisher确切概率法、Mann-Whitney U检验、Wilcoxon符号秩检验对数据进行统计分析。 结果: (1)调查的220例重症患者转出ICU认知功能障碍的发生率为38.18%(84/220)。单因素分析结果显示,年龄、受教育程度、职业、血压水平、血糖水平、血管活性药使用、APACHEⅡ评分、Charlson合并症指数、是否谵妄等20个指标是ICU患者认知功能障碍发生的影响因素。Logistic逐步回归分析显示,年龄、受教育程度、谵妄发生次数、RCSQ评分是ICU患者发生认知功能障碍的独立影响因素。 (2)(1)基线资料:两组患者的一般资料情况均衡可比(P>0.05)。 (2)认知功能:两组患者在Mo CA量表总分、视空间与执行功能、注意力、延迟记忆、定向力分值比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。 (3)睡眠质量:干预前两组患者PSQI得分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。干预后两组患者RCSQ得分比较,差异有统计学意义(P<0.05)。 (4)焦虑抑郁状况:干预前两组患者焦虑得分、抑郁得分、HADS得分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。干预后两组患者抑郁得分比较,差异有统计学意义(P<0.05);干预前后对照组抑郁得分从7.5(5,11)分升高至13.5(7.25,16.75)分,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后两组患者焦虑得分比较,差异有统计学意义(P<0.05);干预前后试验组焦虑得分从10(6,11)分降低至7(4,9)分,差异有统计学意义(P<0.05);干预前后对照组焦虑得分从10.5(7.25,13.75)分升高至14.5(8,17.75)分,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后两组患者HADS得分比较,差异有统计学意义(P<0.05);干预前后对照组HADS得分从17.5(13,24)分升高至28(15.5,33.5)分,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论: (1)重症患者转出ICU后认知功能障碍发生率较高。年龄、受教育程度、职业、血压水平、血糖水平、血管活性药使用、APACHEⅡ评分、Charlson合并症指数、是否谵妄等20个指标是ICU患者认知功能障碍发生的影响因素。排除混杂因素干扰,年龄、受教育程度、谵妄发生次数、RCSQ评分是患者认知功能障碍发生的独立影响因素。 (2)虚拟现实自然疗法有效减缓重症老年患者总体认知水平及视空间与执行功能、注意力、延迟记忆、定向力四个认知维度下降速度,改善老年患者ICU住院期间睡眠质量,调节患者的消极心理状态,在应用过程中可行性强,具有安全、便捷的优点。

关键词： 电子   3D模型   虚拟实验室   虚拟现实技术   Three.js  

摘要： 随着互联网技术的更新与普及,虚拟仿真技术也在蓬勃发展,在电脑浏览器上开发高性能的虚拟实验己经成为可能。在电子类专业的教育与研究中,电子虚拟实验室的作用日益突出,然而虚拟仿真的相关技术大都基于2D平面技术,表现形式单调,交互功能较弱等一系列原因导致虚拟实验室的开发存在诸多问题。WebGL的出现使开发者可以通过HTML与Java Script开发3D图形,本文使用基于WebGL,并应用GPU硬件加速的3D图形库—***框架,设计一个虚拟仿真实验室。本文首先了解国内外虚拟实验室的研究现状,针对本课题中涉及到的理论背景及关键技术进行深入研究,包括Web 3D技术、WebGL技术、***技术、Blender建模软件等。然后,本文对虚拟实验室的功能特性进行了深入的探讨,设计了虚拟实验室的体系结构,包括三维模型、UI组件、操作交互、实验场景和仿真实验,并从功能性和非功能性两方面对系统进行了需求剖析,功能性需求包括核心实验功能、辅助开发功能和基础页面组件,非功能性需求包括兼容性、易用性和性能。本文最后利用MVVM模式对虚拟实验室的体系结构进行层次划分,分离数据、事件和业务等逻辑,设计并实现了实验场景、交互功能和实验仿真功能,从而构建起一个以组件为基础的虚拟实验室系统。实验场景展示了较为精细的三维模型和较好的操作交互,通过发光二极管与流水灯两个仿真实验验证了基于***的虚拟实验室具有较好的仿真实验效果,能够较好地满足用户进行虚拟实验的需求。