直接边缘配准位姿估计

虚拟现实与增强现实技术课程教学大纲

虚拟现实与增强现实技术课程教学大纲 课程名称：虚拟现实与增强现实技术课程编号： 学时/学分：32学时/2 学分开课学期：第七学期 适用专业：计算机科学与技术专业课程类型：院系选修课 一、课程的目的和任务 随着虚拟现实技术（VR）和增强现实技术（AR）在全球范围内的兴起，其在我们日常生活中的应用也越来越多，此外，他对于提高工作效率和学习效果具有重要的意思，因此大学生应该成为该技术的应用者与受益者。但目前真正了解和懂得VR/AR的人并不多，本课程的目的通过系统的学习，使学生树立VR/AR的总体概念，初步具备VR/AR系统设计、开发的基础，培养学生的开发实践能力，从而改变这种不协调的现象。（毕业要求10-3）本课程的任务是从VR和AR技术自身的本质和应用出发，由浅入深、循序渐进地介绍了其理论基础和技术使用方法。兼顾理论与实践操作，使学生掌握VR/AR的基础知识和工程基础，具备解决VR/AR系统的设计、运维和工程应用方面的复杂工程问题，在理论知识与实践操作技能上同时得到训练提高。（毕业要求1-3） 二、课程的基本要求 通过本课程的学习，应使学生达到以下基本要求： 1.了解全球范围内的虚拟现实技术和增强现实技术前沿发展（毕业要求10-3） 2.能够运用现代信息技术获取相关信息来撰写技术报告和设计文稿，对前沿成果及设 计思路能够清晰表达（毕业要求2-2 10-2） 3.了解虚拟现实系统的输入/输出设备（毕业要求2-2） 4.了解虚拟现实的计算体系结构（毕业要求2-2） 5.掌握虚拟现实系统的核心技术（毕业要求1-3） 6.掌握虚拟现实技术的应用方法（毕业要求1-3） 7.掌握三维建模工具3ds Max（毕业要求1-3） 8.掌握三维开发工具Unity 3D（毕业要求1-3） 三、教学方法 1.整个教学过程由理论教学、辅导、自学、课堂测验、课堂练习、实验、课后作业等 环节组成。 2.该课程对学生的基础要求比较高，在教学过程中应根据学生的实际情况，对教材内 容尽心科学处理。 四、课程基本内容和学时安排 第一章虚拟现实技术概论（2学时） 1.虚拟现实技术的基本概念

剪力墙如何根据SATWE计算结果正确配筋

剪力墙如何根据SATWE计算结果 配筋 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm 时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100 （乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是 200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面 积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。

剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大 墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。 如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分 布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积 为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算，

虚拟现实和增强现实的应用与畅想

虚拟现实和增强现实的应用与畅想上世纪中叶，全息技术被提出，随着研究的深入和技术的日趋成熟，它被广泛运用于电影电视、监视探测、信息存储等领域。此项技术最震撼人心的应用莫过于2009年日本克里普顿未来媒体公司以虚拟歌姬“初音未来”为名义而举办的大型虚拟演唱会。具有全息图像特点的透明投影屏幕播放主唱的3D影像，从全方位给予观看者3D视觉体验。人们不禁开始思考，虚拟人物可以在现实中存在，那么我们何时能与之进行对话或思想交流，更进一步地，现实的我们是否可以体验全新的虚拟世界呢？其实多年以来，在计算机技术日益发展和成熟的推动下，越来越多的新型技术被广泛运用到电子产品上，虚拟现实和增强现实两种全新技术的发展也开始起步，正在走入所有人的视线。 VR，全称Virtual Reality，即虚拟现实，利用计算机生成一种模拟环境，通过三维动态和实体行为，使用户完全沉浸到该环境中。现在的网络世界是完全虚拟的，用户只需通过鼠标键盘或触摸屏就可以实现人机的信息交互，只有视觉和听觉上的感知。但是在虚拟现实中，你完全不会意识到自己身处虚拟世界，因为你感受得到包括重力等各种力的存在，能通过触碰其他事物获得真实触感，还和正常人一样拥有视觉、听觉、味觉等各种感知能力，并受到现实世界物理运动定律的限制。目前有公司设计研发出类似的VR设备和虚拟世界，但是依然受到极大的限制，包括场地和功能的限制。你需要穿戴多种设备，以便支持你拥有一个虚拟世界主人公的第一视角，你的动作信息被捕

获后，通过计算机处理，让虚拟人物做出同样动作，但此时就受到场地的限制了：你无法跑得很远，跳得很高，因为设备体积和工作原因将对你自由活动的范围大小进行约束；同样在功能上，例如现在的虚拟世界无法基本反馈给你食物的所有信息，“色香味”三者你只能体会到色，香和味的体验很难实现，因为在没有实物的情况下，你难以获得这些信息的输入。 AR，全称Augmented Reality，即增强现实，可以实时地计算摄影机影像的位置和角度，并添加相应的图像、视频和3D模型，简单来说，就是把虚拟世界添加到现实世界并且可以互动。现在国内外就有一些利用了AR技术的软件和应用。例如谷歌翻译有一个实景翻译的功能，手机摄像头一旦捕捉到文字或句子，就会在屏幕上，将翻译后内容以贴片的方式贴在原文上；还有一个是SketchAR，一款简单的画图软件：在相册中找出想画的图片，软件会将其转化成素描版，之后再对着一张画纸打开摄像头，就可以把图像投影到摄像头捕捉到的画纸上，接下来你只需拿起画笔，看着屏幕，照葫芦画瓢去勾勒线条就可以完成简单作画。 以上都是VR和AR目前已经具备的功能和应用，但是人类认识世界的能力是无穷的，发展也是无止境的。正是因为人们发现在微观粒子、超高速物体和天体运动等一些领域，用牛顿经典力学体系已经解释不了其中的某些现象，才会有相对论和量子力学的诞生。其中有一假说，称为“量子脑动力学”，属于神经系统科学，其目的是在量子场论的理论框架内解释大脑功能。试想，如果未来在量子力学和医学

基于有限元和边界元的噪声分析

half 重登录 隐身 控制面板 搜索 状态 展区 振动博客 论坛服务 退出 振动论坛 → 专题讨论区→ 噪声分析及控制→声学基础理论→[转帖]基于有限元和边界元的噪声 分析 复制本页地址 粘贴我的收件箱 (0) 您 是本帖的第42个阅读者 标题：[转帖]基于有限元和边界元的噪声 分析树形 打印 收藏 推荐 提交网摘 等级：本科生 威望：18 现金：308 经验：1107 魅力：627 文章：109 注册： 2005-07-24 活跃度： 活跃等级：①年迈乌龟 在线等级： van321 ▼楼主 物体受到激励后，必将会产生振动，由物体的振动而引起与之相接触的流体的振动（如空气），从而在流体中产生噪声。对流体的噪声分析可以在频率域内或者时间域内进行，可以采用流体与结构耦合的形式进行分析，也可以只采用流体的形式进行计算分析，可以计算内声场也可以计算外声场，例如对于汽车而言，可以计算内声场，也可以计算外声场。在低频范围内采用边界元或者有限元的方法，在高频内采用统计能量的方法，计算结果包括声场中任意一点处的声学响应，如声压、声强、声功率，还可以是某点处的响应函数，如声压函数、模态贡献量函数，还可以进行一些特殊的分析，如声学传递矢量分析、面板贡 献量分析和灵敏*分析，以及高频域内的统计 能量分析。 如图所示是某轿车的排气系统的有限元声学模型，图所示是该排气系统中消声器的声学 模型。 [转帖]基于有限元和边界元的噪声分析

排气系统的声学模型

消声器的声学模型 ?声学模态分析 声学模态类似于结构模态，声波在流体团中传播时，会引发流体的振荡，流体的振荡也是有一定的固有频率和振动样式（振型），通过声学模态计算可以计算出流体的声学共振频率，防止流体和流体周围的结构产生共振而引发共鸣。 图所示是排气系统的声学模态云纹图。

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)产业分析报告

高盛对虚拟现实（VR）和增强现实（AR）产业分析报告要点 日前高盛发布研究报告来对虚拟现实（VR）和增强现实（AR）产业进行分析。对此篇研报进行翻译后，将其独到之处（特别是软件细分市场）进行整理和解读，希望能方便国内投资者和业界把握行业脉搏。 高盛上周在研究报告中预计，虚拟现实市场到2025年的年营收规模将会超过电视机市场。高盛预计，虚拟现实10年内将创收1100亿美元，而电视机仅为990亿美元。

VR和AR将成为继电脑和智能手机之后的下一代计算平台，现有电子市场将被重塑。一个重要原因是VR可以在多个领域重塑目前的做事方式，而不仅仅是我们熟知的游戏、视频等。 对未来十年进行预测，到2025年，VR和AR的软硬件年销售额将达到800亿美元。如果解决了电池和移动的问题，年营收可以达到1820亿美元。即使VRAR仍受困于延迟、显示、隐私安全这些基础问题，年营收也可实现230亿美元的水平。 一、市场现状 历史：VR的前身是3D游戏，但当时显卡、价格、计算能力、抗延迟性能等都无法满足要求。行业的新高潮是Facebook投资20亿美元收购Oculus公司，而且在最近两年内225家VC已经为VR/AR领域投资了35亿美元。现在VR硬件技术基本成熟了。 VR与AR区别：除了技术特点外，一般认为AR主要用于商用，而VR 消费和商用都有。 日前Oculus发布了消费版VR头盔，但其对于PC的要求比较高。Nvidia估计只有1300万台PC满足要求，而Gartner则估计有1%PC 可以。所以VR头盔的初期发展会受到PC性能不足的限制。此外苹果在VR领域还没动静，可能在等待先发者探路后再寻找最好的机会杀入，苹果可能是未来VR产业格局中最大的变数。 图2 目前产业链厂商汇总

边缘构件选筋规则

精心整理边缘构件选筋规则 纵筋的选筋规则 1）按照纵筋的最大间距和最小间距计算确定边缘构件纵筋的允许根数范围； 2）按照纵筋的优选间距计算出优选纵筋根数（在根数范围内），根据该边缘构件需要的纵筋面积计算出纵筋直径规格，如果该规格在纵筋直径优选序列中且不小于最小构造直径要求则纵筋选配成功； 3）如果按优选间距未成功选配，则按纵筋直径优选序列进行选配。先对排在最前面的满足最小构 4）如果仍未配出，程序自动逐次增加两根纵筋并重选纵筋直径，直至能选配出箍筋或者纵筋根数达到构造最多根数。所以一般情况下，很少会有选配不出来箍筋的情况。 5）如果有选配失败的情况，软件将标记为N/A(NotAvailable，不可用)。 约束边缘构件非阴影区箍筋的选筋规则

约束边缘构件非阴影区只对配箍提出了要求，非阴影区的箍筋需要墙身的竖向分布筋来固定，所以其位置需要尽量与墙身的竖向分布筋协调。同时为了尽量利用墙身的水平分布筋替代非阴影区的封闭箍，还需要考虑非阴影区的箍筋间距与墙身水平分布筋的直径、间距协调问题。 所以本软件在约束边缘构件非阴影区箍筋的选筋中执行的是协调优选原则，具体来说： 1）非阴影区拉筋的水平间距（肢距）取200mm和相应墙身竖向分布筋间距的较小者，非阴影区长度200和竖向分布筋间距的较小者的整数倍且不小于计算值（参见04SG330P4）； 2）如果墙身配筋强度等级和直径不小于边缘构件箍筋等级情况下，可以考虑用墙身水平分布筋替代封闭箍筋。 3 注意：（优先级低） 4 显大于2 尽量是 5 6 条件， 的钢筋， 箍钢筋条件，则完全标记为等级直径@竖向间距。如下右图中的Ф8@100表示：非阴影区长度为600mm，采用一级直径为8mm的钢筋，竖向间距同阴影区箍筋的间距为100mm，水平间距同墙竖向分布筋间距为150mm。这种情况下，是否还可以由墙身水平筋替代非阴影区封闭箍钢筋，由设计方和施工单位判断，比如右图示意情况下还可以部分利用墙身水平筋替代非阴影区封闭箍钢筋。 边缘构件箍筋计入墙水平分布筋原则 约束边缘构件和构造边缘构件均可以选择考虑墙水平分布筋。 《高规》第7．2．15明确提出约束边缘构件可以考虑墙水平分布筋的。 图集11G101-1给出了剪力墙水平分布筋计入约束边缘构件体积配箍率的做法。

增强现实与虚拟现实的发展历史

据国外媒体报道，增强现实（AR）与虚拟现实（VR）技术虽然起源相同，但仍目前有着不同的发展阶段。随着现实需求和技术发展，二者未来将再次融合。 我们终于可以说，高端用户的虚拟现实时代已经到来。虚拟现实设备Oculus Rift以及HTC Vive在全球上市，开始给消费者带来体验全新世界的可能。与此同时，增强现实的发展却有所不同，其成为可行的消费级技术依然有待进一步发展。当然，无论是虚拟现实还是增强现实，它们的技术发展都源于同一个起点。 虽然增强现实与虚拟现实的起源甚至可以追溯至现代计算机技术的诞生，但与当代设备相仿的第一个原型机是著名计算机科学家、图灵奖获得者伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）发明的头戴式显示器。1968年，作为哈弗大学电气工程副教授的萨瑟兰发明了名为“达摩克利斯之剑”的头戴式显示设备。整套系统将显示设备放置在用户头顶的天花板，并通过连接杆和头戴设备相连，能够将简单线框图转换为3D效果的图像。 然而，总部位于美国费城的一家公司Philco却认为它才是第一个头戴式显示器的发明者。公司称1961年开发了第一个头戴式显示系统，其中相机被放置于一个房间，而用户头戴显示设备坐在另一个房间。当用户头转动时，系统通过磁铁相应调整相机的位置和角度。这是第一个实现远程监控的例子。 从结构上来说，这种头戴式显示器（HMD）和现在的各种AR以及VR产品也是惊人的相似。与现在索尼的增强现实设备Wonderbook或者是类似于诺基亚的移动应用HERE City Lens相比，当时的头戴式显示器除了无法实

现的娱乐功能，其技术原理与增强现实没有什么两样。 增强现实技术已经通过多种方式取得了成功，增强现实是对现实生活进行改善和协助，这也被认为是其发展的方向。在1961年的美国空军阿姆斯特朗实验室中，路易斯·罗森伯格（Louis Rosenberg）开发出了Virtual Fixtures，其功能是实现对机器的远程操作。罗森伯格其后研究方向转至增强现实，也包括如何以虚拟图像叠加至用户的真实世界画面中——这也是当代虚拟现实技术讨论的热点。此后，增强现实与虚拟现实的发展道路便分离开来。 事实上，第一次将这种技术成功应用于实时直播是在1998年，当时体育转播图文包装和运动数据追踪领域的领先公司Sportvision开发了1st & Ten系统。在实况橄榄球直播中，其首次实现了“第一次进攻”黄色线在电视屏幕上的可视化。这项技术是针对冰球运动开发的，其中的蓝色光晕被用以标记冰球处于的位置，但这个应用并没有被普通观众所接受。 仅仅一年以后，增强现实开发工具ARToolKit便问世了。这个开源工具由奈良先端科学技术学院（Nara Institute of Science and Technology）的加藤弘（Hirokazu Kato ）开发，可以说是消费级增强现实的第一个实例。2005年，ARToolKit与软件开发工具包（SDK）相结合，可以为早期的塞班智能手机提供服务。开发者通过SDK启用ARToolKit的视频跟踪功能，可以实时计算出手机摄像头与真实环境中特定标志之间的相对方位。这种技术被看作是增强现实技术的一场革命，目前在Andriod以及iOS设备中，ARToolKit仍有应用。国内在AR

有限元边界条件和载荷

X边界条件和载荷 10.1边界条件 施加的力和/或者约束叫做边界条件。在HyperMesh中，边界条件存放在叫做load collectors的载荷集中。Load collectors可以通过在模型浏览器中点击右键来创建(Create > Load Collector)。 经常（尤其是刚开始）需要一个load collector来存放约束（也叫做spc-单点约束），另外一个用来存放力或者压力。记住，你可以把任何约束（比如节点约束自由度1和自由度123）放在一个load collector中。这个规则同样适用于力和压力，它们可以放在同一个load collector中而不管方向和大小。 下面是将力施加到结构的一些基本规则。 1.集中载荷（作用在一个点或节点上） 将力施加到单个节点上往往会出现不如人意的结果，特别是在查看此区域的应力时。通常集中载荷（比如施加到节点的点力）容易产生高的应力梯度。即使高应力是正确的（比如力施加在无限小的区域），你应该检查下这种载荷是不是合乎常理？换句话说，模型中的载荷代表了哪种真实加载的情形？ 因此，力常常使用分布载荷施加，也就是说线载荷，面载荷更贴近于真实情况。 2.在线或边上的力 上图中，平板受到10N的力。力被平均分配到边的11个节点上。注意角上的力只作用在半个单元的边上。

上图是位移的云图。注意位于板的角上的红色“热点”。局部最大位移是由边界效应引起的（例如角上的力只作用在半个单元的边上），我们应该在板的边线上添加均匀载荷。 上述例子中，平板依然承受10N的力。但这次角上节点的受力减少为其他节点受力的一半大小。 上图显示了由plate_distributed.hm文件计算得到的平板位移的云图分布。位移分布更加均匀。 3.牵引力（或斜压力） 牵引力是作用在一块区域上任意方向而不仅仅是垂直于此区域的力。垂直于此区域的力称为压力。

虚拟现实增强技术综述

虚拟现实增强技术综述 曾玮峰 中南大学信息科学与工程学院 摘要随着近年来计算机三维处理能力的增长和低成本传感显示元件的出现,虚拟现实得到了快速发展,特别是与现实世界产生了越来越多的结合技术,从虚拟和现实的两个角度对虚拟现实进行增强。论文重点围绕近几年的发展趋势,论述了增强现实与增强虚拟环境的技术特点,介绍了虚拟现实增强技术的相关硬件设备发展;然后分别介绍了增强现实和增强虚拟环境技术的发展现状,讨论了移动互联网上的虚实增强技术与应用,最后进行总结并提出需要解决的问题。 关键词增强虚拟环境增强现实虚实增强混合现实 1引言 虚拟现实技术建立人工构造的三维虚拟环境,用户以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用、相互影响,极大扩展了人类认识世界,模拟和适应世界的能力。虚拟现实技术从20世纪60～70年代开始兴起,90年代开始形成和发展,在仿真训练、工业设计、交互体验等多个应用领域解决了一些重大或普遍性需求,目前在理论技术与应用开展等方面都取得了很大的进展。虚拟现实的主要科学问题包括建模方法、表现技术、人机交互及设备这三大类,但目前普遍存在建模工作量大,模拟成本高,与现实世界匹配程度不够以及可信度等方面的问题。 图1虚拟现实、增强现实和混合现实搜索量统计对比(来源: Google trends, 2004。01～2014。 06) 针对这些问题,已经出现了多种虚拟现实增强技术,将虚拟环境与现实环境进行匹配合成以实现增强,其中将三维虚拟对象叠加到真实世界显示的技术称为增强现实,将真实对象的信息叠加到虚拟环境绘制的技术称为增强虚拟环境。这两类技术可以形象化地分别描述为“实中有虚”和“虚中有实”。虚拟现实增强技术通过真实世界和虚拟环境的合成降低了三维建模的工作量,借助真实场景及实物提高了用户体验感和可信度,促进了虚拟现实技术的进一步发展。

边界元与有限元

边界元与有限元 边界元法boundary element method 定义：将力学中的微分方程的定解问题化为边界积分方程的定解问题，再通过边界的离散化与待定函数的分片插值求解的数值方法。 所属学科：水利科技(一级学科) ；工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科) ；工程力学（水利）(三级学科) 边界元法（boundary element method）是一种继有限元法之后发展起来的一种新数值方法，与有限元法在连续体域内划分单元的基本思想不同，边界元法是只在定义域的边界上划分单元,用满足控制方程的函数去逼近边界条件。所以边界元法与有限元相比，具有单元个数少,数据准备简单等优点.但用边界元法解非线性问题时，遇到同非线性项相对应的区域积分，这种积分在奇异点附近有强烈的奇异性，使求解遇到困难。 简介 边界元法是在有限元法之后发展起来的一种较精确有效的工程数值分析方法。又称边界积分方程-边界元法。它以定义在边界上的边界积分方程为控制方程，通过对边界分元插值离散，化为代数方程组求解。它与基于偏微分方程的区域解法相比，由于降低了问题的维数，而显著降低了自由度数，边界的离散也比区域的离散方便得多，可用较简单的单元准确地模拟边界形状，最终得到阶数较低的线性代数方程组。又由于它利用微分算子的解析的基本解作为边界积分方程的核函数，而具有解析与数值相结合的特点，通常具有较高的精度。特别是对于边界变量变化梯度较大的问题，如应力集中问题，或边界变量出现奇异性的裂纹问题，边界元法被公认为比有限元法更加精确高效。由于边界元法所利用的微分算子基本解能自动满足无限远处的条件，因而边界元法特别便于处理无限域以及半无限域问题。边界元法的主要缺点是它的应用范围以存在相应微分算子的基本解为前提，对于非均匀介质等问题难以应用，故其适用范围远不如有限元法广泛，

谈展教融合情景下的虚拟现实与增强现实技术

谈展教融合情景下的虚拟现实与增强现实技术 工作会议提出了创建中国特色现代科技馆体系的新思想，突出信息化、时代化、体验化、标准化、体系化、普惠化、社会化七大目标。要求科技馆加强虚拟现实技术、增强现实技术的应用和线上线下活动的开展；加强前沿科技的展示，不断更新展览内容；注重寓教于乐，增强公众体验和兴趣；把现代技术作为展示教育的重要手段，以“超现实体验、多感知互动、跨时空创想”为核心理念，有效促进高新科技成果的传播和转化；直观展示常态下难以直接观察到的科学现象和技术过程，充分激发公众的创造力和想象力。这无疑是当前和今后一段时间科技馆行业思考与实践的出发点和着力点。 1虚拟现实与增强现实之我见 虚拟现实和增强现实是数据可视化的一种表现形式，伴随着计算机技术的诞生与发展而逐渐成熟。简单来说，虚拟现实是使虚拟事物可视化、实体事物图像化的一种技术，它可以使幻想世界变得栩栩如生，使微观世界变得活灵活现，使望尘莫及的宏观世界变得触手可及。而增强现实则是虚拟现实的衍生品，它是“虚拟”与“实体”结合的产物，完成了虚拟事物可视化与实体事物图像化的叠加。 有一种说法：2016年是虚拟现实技术的元年。其实准确地说，应该是各路资本或市场概念炒作的开始。虚拟现实并非新生事物，之所以被热炒，是由于智能终端拥有率的大幅提高和移动互联网技术的广泛应用，将往日需要依托高性能图形工作站方能运行且被专业机构独享的虚拟现实技术推向了消费电子市场，使操作者和体验者由过去的科研人员变成了现在的普罗大众。 目前，虚拟现实与增强现实的图形化、可视化技术已经非常成熟，关键在于如何解决经济成

本、可靠性、位置感应和数据处理等技术问题。 2展教融合的技术路径 当代科技馆的展示设计有三种模式：一是科技史类科技博物馆，它的展品展项是真实的、静态的，展示内容缺乏对基本原理的诠释，展示形式缺乏趣味和活力；二是学科类科学中心，它的展品展项具有互动性，然而展示内容缺乏与生产生活的关联；三是主题类综合性科技馆，它的展品展项具有体验性，但是展示内容缺乏深度、略显浮浅。 这三种科技馆模式的不足，或源于展教手段的局限性，或源于技术手段的局限性。随着数字化技术的平民化和移动互联网的普及化，为基于科技馆资源开发的拓展型教育活动提供了技术路径，为展教融合的新载体搭建了“借题发挥”的桥梁，真正实现线上线下的互动与馆内馆外的互通。 3基于虚拟现实与增强现实的科普实例 对于科技馆而言，虚拟现实与增强现实既是一种具体技术又是一种基本手段，要把它们视为诠释基本原理和拓展基本应用的可视化工具，其成功运用的要义在于精准地表达展品展项的科学内涵（见图1）。 3.1蒸汽机工作原理的诠释 蒸汽机是科技史类科技博物馆中的保留项目，但大多是静态陈列并辅以文字说明，即便有少数的动态演示，也只能看其外观动作，而无法观其内部形态。 我们可以通过静态陈列实物、透视解析动画和虚拟漫游游戏三个部分，来诠释蒸汽机的工作原理：首先，将装有增强现实驱动软件的移动终端摄像头对准静态陈列的内燃机实物。接着，移动终端的屏幕上便会显示内燃机的透视图，动态再现蒸汽机的内部情况，让观众可以看到高压蒸汽进气、做功、排气等整个动态过程，使内燃机的工作过程一目了然。当然，还可以借助安装于展台上的平板电脑逐一观看采用虚拟现实技术制作的内燃机结构解剖动画，了解

剪力墙边缘构件的配筋计算刘孝国

1.工程实例： 第一类：短肢墙的边缘构件 （一）：构件信息 图一 横向墙的信息如下： 混凝土墙短肢墙加强区，截面参数(m)B*H=0.300*0.700 抗震构造措施的抗震等级NF=3AS=873.（图一取为9） 竖向墙肢的信息如下： 混凝土墙短肢墙加强区，截面参数(m)B*H=0.300*1.850 墙分布筋间距(mm)SW=200.0 抗震构造措施的抗震等级NF=3计算配筋为0 （二）：边缘构件信息：

上部 中部 下部 图二 （三）：配筋计算结果及过程 图二中，竖向墙肢上部（标注上部的地方）边缘构件配筋信息及计算过程： 第28号:约束边缘构件 抗震等级:3 楼层属性:加强层 竖向墙肢总长度1850，底部加强区三级短肢剪力墙的最小配筋率1%（高规规定），墙宽300，所以整个墙肢的配筋为： 1850*300*1%=5550（cm2） 图二中间部分按照分布筋配筋（分布筋配筋率为0.25%）： （1850-400-400）*300*0.25%=787.5 剩下的部分两边边缘构件按面积分配，两边面积相同 所以上部边缘构件配筋面积为： （5550-787.5）/2=2381.25（cm2）（包括竖向分布筋和阴影区纵筋？） 图中横向墙肢的配筋：从构件信息中知道AS=873 横向墙肢总长700，计算的时候，aa取40 (350-40)*300*0.25%=232.5 计算配筋+分布筋=873+232.5=1105.5 两边分布筋相等，下面也是232.5 图二下部第15号:约束边缘构件 楼层属性:加强层 由2个边缘构件合并而成

(1)纵筋原始数据: 阴影区面积(cm2):2700.0：（300*300+300*600=270000） 构造配筋率(%): 1.00 构造配筋(mm2):2700.00 计算配筋(mm2):3487.15 3487.15=下部配筋面积+分布筋面积+横向墙右侧配筋=2381+873+232.5 (2)纵筋当前结果: 采用最大构造配筋率的计算结果:3900.00 构造钢筋取值:采用求和后，再调整的算法(3900.00) 有效阴影区面积(cm2):3900.0 构造配筋(mm2):3900.00 计算配筋(mm2):4593.07（=3487.15+1105） 主筋配筋率(%): 1.18 第二类：转角加洞口的边缘构件 异形柱框剪的工程，6层，按照规范此工程是3级框架，2级剪力墙，底部一层加强区，构造配筋率0.008Ac和6Φ14中较大值，为其他部位的构造配筋为0.006Ac和6Φ12，那PKPM 里的构造边缘构件的配筋率0.94怎么来的？

剪力墙如何根据SATWE计算结果配筋

剪力墙如何根据SATWE计算结果配筋 | 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe 参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100（乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。 剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算，

对有限元法 有限差分法 边界元法和模拟电荷法的粗略总结

对有限元法、有限差分法、边界元法和模拟电荷法的粗略总结: 有限元法（finite element method）：将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数，近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。缺点是有限元必须同时对所有域内节点和边界节点联立求解，待求未知数多，要求解的方程规模大，导致输入数据多，计算的准备工作量大。 有限差分法（finite difference method）：直接从微分方程出发，将求解区域划分为网格，近似地用差分、差商代替微分、微商，于是无限度的问题化成有限自由度的问题。这种方法在解决规则边界的问题时极为方便，但是正是由于这种限制而增加了它的局限性，即对于非规则边界的问题适用性较差。 边界元法（boundary element method）：边界元法是在有限元法之后发展起来的一种较精确有效的工程数值分析方法。它以定义在边界上的边界积分方程为控制方程，通过对边界分元插值离散，化为代数方程组求解。它与基于偏微分方程的区域解法相比，由于降低了问题的维数，而显著降低了自由度数，边界的离散也比区域的离散方便得多，可用较简单的单元准确地模拟边界形状，最终得到阶数较低的线性代数方程组。又由于它利用微分算子的解析的基本解作为边界积分方程的核函数，而具有解析与数值相结合的特点，通常具有较高的精度。特别是对于边界变量变化梯度较大的问题，如应力集中问题，或边界变量出现奇异性的裂纹问题，边界元法被公认为比有限元法更加精确高效。由于边界元法所利用的微分算子基本解能自动满足无限远处的条件，因而边界元法特别便于处理无限域以及半无限域问题。边界元法的主要缺点是它的应用范围以存在相应微分算子的基本解为前提，对于非均匀介质等问题难以应用，故其适用范围远不如有限元法广泛，而且通常由它建立的求解代数方程组的系数阵是非对称满阵，对解题规模产生较大限制。对一般的非线性问题，由于在方程中会出现域内积分项，从而部分抵消了边界元法只要离散边界的优点。 模拟电荷法（charge simulation method）：在实际工程计算中，电极表面上连续分布的束缚电荷的分布情况是未知的，不能直接由给定的边界条件解出。如果在计算场域之外设置n个被称为模拟电荷的离散电荷来等效代替这些待求的连续电荷分布，则根据等值替代前后条件不变的前提条件，即可求得各模拟电荷的量值，从而使场域内任意一点的电位与场强便可由各模拟电荷所产生的场量叠加而获得，以此作为原场的逼近解。相比较于有限元法和有限差分法，模拟电荷法的优点是无需封边、使计算问题的维数降低一维、能直接求解出场域内的任意点的场强、计算精度高。

板的配筋率要求规范规定、各类构件配筋率表格、板的构造详图

板的配筋率规规定、各类构件配筋率表格、板的构造详图 构造钢筋 钢筋混凝土结构中，按照构造需要设置的钢筋，相对于受力钢筋而言。 构造钢筋不承受主要的作用力，只起维护、拉结，分布作用。 构造钢筋的类型有：分布筋，箍筋，拉筋，构造腰筋，架立筋等。 混凝土结构设计规GB 50010-2002 表9.5.1 第9.5.1条钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表9.5.1规定的数值。 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%) 表9.5.1 混凝土结构设计规GB 50010-2002 9.5.2 第9.5.2条对卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15%。 混凝土结构设计规GB 50010-2002 9.5.2 第9.5.3条预应力混凝土受弯构件中的纵向受拉钢筋配筋率应符合下列要求： M u≥Mcr(9.5.3)

式中 Mu--构件的正截面受弯承载力设计值，按本规公式(7.2.1-1)、(7.2.2-2)或公式(7.2.5)计算，但应取等号，并将M以Mu代替； Mcr--构件的正截面开裂弯矩值，按本规公式(8.2.3-6)计算。 混凝土结构设计规GB 50010-2002 10.1.6 第10.1.6条当现浇板的受力钢筋与梁平行时，应沿梁长度方向配置间距不大于200mm且与梁垂直的上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm，且单位长度的总截面面积不宜小于板中单位宽度受力钢筋截面面积的三分之一。该构造钢筋伸入板的长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度l0的四分之一(图10.1.6)。 混凝土结构设计规GB 50010-2002 10.1.7 第10.1.7条对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙的现浇混凝土板，应沿支承周边配置上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm，并应符合下列规定： 1现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板，应在板边上部设置垂直于板边的构造钢筋，其截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的三分之一；该钢筋自梁边或墙边伸入板的长度，在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的五分之一；在双向板中不宜小于板短跨方向计算跨度的四分之一；在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置或按放射状布置；当柱角或墙的阳角突出到板且尺寸较大时，亦应沿柱边或墙阳角边布置构造钢筋，该构造钢筋伸入板的长度应从柱边或墙边算起。上述上部构造钢筋应按受拉钢筋锚固在梁、墙或柱； 2嵌固在砌体墙的现浇混凝土板，其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一；在两边嵌固于墙的板角部分，应配置双向上部构造钢筋，该钢筋

虚拟现实与增强现实的区别和联系

虚拟现实和增强现实区别和联系 1、人机交互的友好度很重要 随着社会经济的发展，计算机已经成为社会生活中不可缺少的重要组成部分，友好的人机接口技术很早已成为人们关心的一个重要课题，因为一个比较差的人机交互接口很可能将使一个功能很强的产品变得不可接受。 总体来讲，人机接口技术主要研究方向有两个方面：（1）人如何命令系统以（2）系统如何向用户提供信息。 众所周知，人在使用计算机方面的感受（即人机交互部分的友好度）直接影响到人对系统的接受程度，而这两个方面直接决定了人机交互部分的友好度。 2、虚拟现实时代来临 互联网时代的来临使得人类的交流采用了新的方式，进入了新的领域。具体发展过程如下：命令界面—图形用户界面—多媒体界面—虚拟现实。 那么，什么事虚拟现实技术？ 虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），是由美国VPL公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在20世纪80年代初提出的。其具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。其中，计算机生成的、可交互的三维环境成为虚拟环境（即Virtual Environment，简称VE）。 3、增强现实技术应运而生 近年来，虚拟现实在各个行业和领域应用得越来越广泛，而同时也暴露出了一些不可忽视的问题。如对现实世界的隔离，与人类感知外部世界的方式有冲突等等。为了克服这些问题，增强现实技术应运而生。它将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景之上，实现了对真实世界的增强。同时，由于用于与真实世界的联系并未被切断，交互方式也就显得更加自然。 那么，什么事增强现实技术？ 增强现实（Augmented Reality，简称AR），是在虚拟现实基础上发展起来的新技术，是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的“增强”。AR通常是以透过式头盔显示系统和注册（AR系统中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位）系统相结合的形式来实现的。 4、虚拟现实和增强现实技术今天的发展情况 作为新型的人机接口和仿真工具，VR和AR受到的关注日益广泛，并且已经发挥了重要作用，显示出了巨大的潜力。 VR和AR是充分发挥创造力的科学技术，为人类的智能扩展提供了强有力的手段，对生产方式和社会生活产生了巨大的深远的影响。随着技术的不断发展，其内容也势必将不断增加。而随着输入和输出设备价格的不断下降、视频显示质量的提高以及功能很强大但易于使用的软件的实用化，VR和AR的应用必将日益增长。VR和AR技术在人工智能、CAD、图形仿真、虚拟通讯、遥感、娱乐、模拟训练等许多领域带来了革命性的变化。当然了，在虚拟现实领域，国内不乏知名品牌，比如中视典。国内VRP（VR-Platform，简称VRP）虚拟现实软件已经在多个领域投入使用，涉及数字展馆、数字城市、场馆仿真、地产漫游、室内设计、旅游教学、文物古迹、应急预案、网上产品、网上看房、网上展馆、网上看车、影视拍摄等众多领域，且最新的12.0版本已经集成了强大的增强现实功能。

虚拟现实与增强现实

可视化 可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。 虚拟现实 虚拟现实（VR，Virtual Reality）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的计算机仿真系统，使用户能够沉浸其中。 1.虚拟现实的组成 虚拟现实主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等。 1.1.模拟环境 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。 1.2.感知 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，还应有听觉、触觉、力觉、运动，甚至包括嗅觉、味觉等感知，也称为多感知。 1.3.自然技能 自然技能是指人的头部转动、眼睛、手势以及其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者动作相适应的数据，对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。 1.4.传感设备 传感设备是指三维交互设备。 2.虚拟现实的特征 2.1.多感知性 多感知性是指除一般计算机所具有的视觉感知外，还应有听觉感知、触觉感知、力觉感知、运动感知，甚至包括嗅觉感知、味觉感知等，理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。 2.2.存在感 存在感是指用户能够感受到作为主角存在于模拟环境中的真实程度，理想的模拟环境应该能够达到使用户难辨真假的程度。

2.3.交互性 交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从模拟环境得到反馈的自然程度。 2.4.自主性 自主性是指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。 增强现实 增强现实（AR，Augmented Reality）是一种实时计算摄影机影像的位置以及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目的是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。 增强现实是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，它把一些原本在现实世界一定时间与空间范围内很难体验到的实体信息（如视觉、听觉、味觉、触觉等）通过计算机等模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界而被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，即真实的环境和虚拟的物体实时叠加到了同一个画面或空间而同时存在。 增强现实不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示了出来，两种信息相互补充和叠加，在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形重合成在一起，便可以看到被真实的世界所围绕。 增强现实包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。 增强现实的特征包括：真实世界和虚拟的信息集成；具有实时交互性；是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。

虚拟现实技术与增强现实技术

AR or VR小伙伴们还是傻傻分不清楚吗？今天聊聊虚拟现实技术吧。 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR) 是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。增强现实(Augment Reality, 简称AR)，是在虚拟现实(VR) 技术基础上发展起来的。利用计算机产生的虚拟信息对用户所观察的真实环境进行融合，真实环境和虚拟物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，拓展和增强用户对周围世界的感知。 从上面的定义可以看出来，二者有很多相关性：首先，都需要计算机生成相应的虚拟信息；其次，都需要使用者使用头盔或类似显示设备，才能将计算机产生的虚拟信息呈现在使用者眼前；再次，使用者都需要通过相应设备与计算机产生的虚拟信息进行实时互动交互。 但是根据定义描述，二者的差异性也是显而易见，主要体现在四个方面：1对于浸没感的要求不同。虚拟现实系统强调用户在虚拟环境中视觉、听觉、触觉等感官的完全浸没，强调将用户的感官与现实世界绝缘而沉浸在一个完全由计算机所控制的信息空间之中，这通常需要借助能够将用户视觉与现实环境隔离的显示设备，一般采用浸没式头盔显示器，用户完全无法看到外部的现实环境。而增强现实系统致力于将计算机产生的虚拟环境与真实环境融为一体，从而增强用户对真实环境的理解；2一般来说即使要求虚拟现实系统精确再现我们周围的简单环境也需要付出巨大的代价，而其结果在当前技术条件下也未必理想。而增强现实技术则是在充分利用周围已存在的大量信息的基础上加以扩充，这就降低了对计算机图形能力的要求；3增强现实与虚拟现实应用领域的侧重不同：虚拟现实系统强调用户在虚拟环境中的视觉听觉、触觉等感官的完全浸没，对于人的感官来说，它是真实存在的，而对于所构造的物体来说，它又是不存在的。因此，利用这一技术能模仿许多高成本的、危险的真实环境。因而其主要应用在虚拟教育、数据和模型的可视化、军事仿真训练、工程设计、城市规划、娱乐和艺术等方面。而增强现实系统并非以虚拟世界代替真实世界，而是利用附加信息去增强使用者对真实世界的感官认识。因而其应用侧重于辅助教学与培训、医疗研究与解剖训练、军事侦察及作战指挥、精密仪器制造和维修、远程机器人控制、娱乐等领域；4增强现实和虚拟现实关于“注册(Registration)”的涵义和精度要求不同。在浸没式虚拟现实系统中，“注册”是指呈现给用户的虚拟环境与用户的各种感官匹配。例如，当用户用手推开一扇虚拟的门，所看到的场景就应该同步的更新为屋子里面的场景。若有一条虚拟小狗向用户跑过来，用户听到的狗吠声就应该是由远及近的变化。而在增强现实系统中，“注册”主要是指将计算机产生的虚拟物体与用户周围的真实环境全方位对准，而且要求用户在真实环境的运动过程中维持正确的对准关系。 现在大家有弄清楚二者的区别吗？哪种技术是完全的“闭关锁国”般的自娱自乐，哪种技术是“融合发展”般的锦上添花呢？