摘要：高速公路改扩建后增加两侧立体层可以提高通行能力,但互通立交处常常会出现间距过短、流量过大、分流过多等问题,进而导致现有的交通标志无法满足驾驶人的指路需求。针对此问题,以深圳机荷高速为例,在常规标准方案基础上,设计了4种匝道指引标志提升方案,并使用unity3d引擎开发出了相对应的立体复合高速公路互通场景,高速公路上的车辆第1次分流时驶出地面层,第2次分流可以驶入立体层,第3次分流接入其他互通高速。28名驾驶人使用外接交互设备在不同的场景中进行模拟驾驶,实验采集到了速度、加速度、车道位置等驾驶行为数据。通过计算不同指引标志设计方案中各影响区段内指标的逐点显著性,呈现出了各指标空间维度上的差异性,进一步分析表明,增加预告层级设置3 km预告标志能够帮助驾驶人及早感知前方匝道状况;设置车道指引标志可以提升车辆在匝道处的纵向和横向稳定性,便于驾驶人采取更好的换道策略;导航语音辅助能够提升驾驶人在立体复合高速公路匝道处的速度控制水平、出口换道意识和心理舒适程度。研究表明,unity3d保真度高、交互性好、成本低,可以为复杂道路场景中驾驶行为的相关研究提供技术支持。同时,该研究也为高速公路改扩建工程交通指引标志设立提供了理论参考。

摘要：针对抽油机监测形式单一、三维可视化程度低和联动性差的缺陷,引入信息―物理实时映射思想,开发了油田抽油机三维可视化监控系统。设计了抽油机数字空间,搭建虚实交互层设计架构;搭建三维可视化系统数据组成及关系框架;结合逆运动学,构建数学模型,基于五维模型和unity 3d平台设计抽油机三维可视化系统总体架构;以游梁式抽油机为对象进行实验验证,实现了实时动态监测、虚实混合控制、运动轨迹追踪和在线预警等服务功能。为三维可视化监控在石油机械领域的落地应用和数字孪生系统的开发提供借鉴。

摘要：为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于unity3d的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因火灾监测与远程自动控制救灾风门应急处置、内因火灾监测与温控胞衣阻化剂防灭火应急防控等人机交互试验实训;最后,建立综合评测的试验评价体系用于考核评估。结果表明:该试验系统具备虚拟现实沉浸性、交互性、构想性的技术特点,利于打造井下三维虚拟仿真场景,逼真展示矿井火灾演变过程;在试验与实训方面,可以突破传统模式在时间、空间、安全、资源等方面的限制,提供自主学习与多元评价方式。

摘要：机电一体化产品在研发过程中普遍面临现场调试工作量大、周期长和成本高等问题,而且目前主流的仿真软件功能较为单一。因此,研究设计了一套兼具实时性和三维展示效果、能够连接机械电子软件的半物理仿真系统。其以卷绕机为仿真对象,利用unity3d搭建虚拟仿真平台,通过电路板实现虚拟仿真平台与控制系统间数据的实时交互。通过输出卷绕过程中关键结构的运动时序和空间轨迹图,验证了卷绕机机电系统的工艺仿真可行性。研究结果表明,该系统可替代部分现场调试工作,提高研发效率。

摘要：针对仿人双臂机器人自由度多、操作操控困难问题,基于unity3d引擎和Android Studio,设计和实现机器人虚拟仿真控制系统。首先将双臂机器人三维CAd模型导入unity3d,搭建机器人的虚拟场景。对于机器人的虚拟仿真,正向运动学采用父子关系进行约束和联动,逆向运动学利用Final IK实现,配置关键关节及其权重,设置旋转限制。采用蓝牙进行无线实时通信,在Android Studio中编写库文件和调用接口,实现unity3d对安卓端蓝牙的调用,完成移动端的数据发送;对于接收端,采用BLE蓝牙模块对数据进行接收和解析,以便获得正确数据驱动机器人运动。最后使用unity3d中的UGUI实现交互界面,利用其Button组件灵活设计交互流程和调用响应事件。实验结果显示,仿真控制系统可以实现实时无线通信,并能进行多种操控模式,可视化的界面为使用者带来良好的人机交互体验。基于虚拟仿真的控制界面,能够降低用户的操作门槛,促进仿人双臂机器人在娱乐、服务和生活领域的普及应用。

摘要：机电一体化纺织机械的研发普遍存在现场调试工作量大、周期长及成本高等问题,针对目前主流仿真软件存在的三维展示效果差,或实时性不足,或无法连接机械电子软件进行综合仿真等缺点,研究设计了一套半物理仿真系统。基于unity3d虚拟现实引擎搭建了仿真平台,以仿真电路板为载体,实现了虚拟机械与控制系统间数据的实时交互;以草坪毯自动修补机器人为仿真对象,证明该半物理仿真系统具有较好的实时性及三维展示效果;通过输出修补机器人关键结构的运动时序图、空间轨迹图,验证了修补机器人机电系统的工艺仿真可行性,可替代部分现场调试工作,减少工作量、缩短研发周期、节约成本,提高设备的研发效率。

摘要：随着科技的发展,虚拟现实技术逐渐成为室内设计的重要工具。虚拟现实技术能够提供一种沉浸式的体验,让用户可以在虚拟环境中直观地感受室内设计的各种可能性,从而提高设计效果和用户的满意度。文章主要探讨unity3d在室内设计沉浸式体验中的应用,以期为室内设计行业的发展提供新的思路和方法。

摘要：随着5G时代的到来,新兴科技的发展促进了教育领域的改革,科普产业开始积极探索融合“游戏 + 科普”的方向。本文通过设计并实现一款基于unity3d的交互式单机垃圾分类小游戏,旨在以游戏化的方式吸引并教育用户进行垃圾分类。本研究首先分析了当前垃圾处理的现状与游戏化教育的必要性,随后详细介绍了游戏的设计理念、开发过程及实现方法。通过用户需求调研确定了游戏机制,包括垃圾分类教育、趣味性和挑战性等主要要素。研究团队对游戏进行了效果测试,结果表明,该游戏有效提高了玩家对垃圾分类的知识理解、参与度及实际分类技能。此外,本研究还探讨了游戏内“变废为宝”的创新设计,进一步增强了教育意义和玩家互动体验。本游戏的开发和测试不仅展示了游戏化教育在环境保护领域的应用潜力,也为今后相关领域的研究和开发提供了宝贵的经验和思路。

摘要：常规的室内装潢虚拟展示系统交互性与虚拟漫游性较差,降低了室内装潢虚拟图像显示与视觉感官效果。对此,提出基于unity3d的室内装潢虚拟展示系统设计。系统采用B/S三层硬件架构,为硬件设备运行提供了稳定的环境。在系统软件部分,建立室内装潢虚拟3d模型,设计房间布局,从虚拟漫游与VR交互两个角度利用unity3d设计虚拟展示功能,获取室内装潢图像及边角信息,进行室内装潢VR优化设计。测试结果显示:室内装潢图像虚拟展示的帧率得到了显著提升。

摘要：为解决实验室设备短缺及安全等问题,本文利用虚拟现实技术,运用3dS Max和SolidWorks完成了实验设备三维模型的建立,并借助unity3d开发平台设计了磁选实验室系统。这一系统通过全面、多角度地模拟了磁选实验过程,构建了一个融合互联网、现场试验和虚拟实验的全新教学体系。该虚拟实验系统能够逼真地模拟磁选实验室的三维场景、仪器设备和操作流程,提升了实验的真实感,成功解决了在实验内容、时间、资源和费用等方面的局限性,激发和提高了学生的学习兴趣和效率。使学生可以沉浸式地操作虚拟磁选实验系统,有助于加深其对实验操作流程的记忆,从而提高教学效果。