多媒体仿真表现环境与实现

多媒体仿真是仿真技术发展的新领域。本文从多媒体仿真概念入手，探讨了多媒体仿真表现环境的概念和方法。并在此基础上，以武器系统体系攻防对抗为背景，研究了多媒体仿真表现环境的系统结构和实现过程。同时对ＳＧＩ图形工作站上的应用软件进行了初步的讨论。     

SimStudio仿真表现环境设计与实现

本文从多媒体仿真概念出发，提出了多媒体仿真表现系统的框架，在此基础上，对ＳｉｍＳｔｕｄｉｏ多媒体仿真环境表现子系统的设计与实现方法，进行了较为详细的介绍，最后对多媒体仿真表现系统的未来发展方向发表了简要的看法。     

列车运行线路仿真系统的研究

介绍了列车运行线路仿真系统整体功能和结构,阐述了整个仿真系统的仿真原理和方法,如列车运行过程中牵引力,制动力,列车运行阻力的运算仿真和线路图像与实物视景的仿真。详细阐述了列车运行仿真过程中对列车运行微分方程的简化处理办法、以及线路坡道运行仿真中寻找变坡点的方法,并重点介绍了采用当前最新的多媒体技术来实现视景仿真过程线路图像同步的控制方法,以及在列车低速运行时以插帧的方法实现平滑调速的技术。     

—基于遗传算法的铁路客车地板结构优化设计与仿真

本文提出了基于遗传算法对工程结构进行截面尺寸优化设计和仿真的新方法。利用遗传算法在寻优过程中不要求梯度计算这一优良的特性，将它与结构有限元分析和ＣＡＤ技术有机地结合在一起，实现了在ＣＡＤ环境下对铁路客车一种地板结构截面尺寸设计计算、优化及结果仿真。本文所提出的方法不仅简单易行而且容易推广到更复杂的工程结构截面尺寸优化问题。     

基于视域剔除和图像缓存技术的复杂场景快速绘制方法

结合基于场景图构建的虚拟场景和仿真应用的特点,提出了一种基于视域剔除和图像缓存技术的复杂场景快速绘制方法。此方法能够有效地解决图像缓存算法中,由于未考虑视域不可见剔除,而造成的绘制元素复杂度计算偏差引起图像缓存误判断,从而降低绘制效率的问题。另外,通过对图像缓存有效性的判断,可以简化视域不可见剔除的判断,提高绘制效率。     

复杂工业过程仿真系统的虚拟环境

为提高仿真逼真度和仿真功能可扩性，本文对当前复杂工业过程仿真系统的仿真环境所存在的缺点进行了分析，提出了建立复杂工业过程仿真系统的复制与虚拟环境相结合的设计思想，并通过电站网控仿真系统仿真环境的设计，讨论了这种设计思想在工程中的具体实现，并对实现上的一些技术细节进行了讨论。     

GIS线形矢量图形最优路径算法研究及仿真实现

为了能够动态高效地采集线性矢量图形节点信息，在此提出了一种采集矢量图形节点信息的“截枝算法”，该算法尤其适用于节点之间有多余线段连接的复杂的线性管网结构；在此基础上应用Dijkstra算法确定出了线性矢量图形任意两节点之间的最优路径节点序列。最后利用VC 语言和基于COM的MapObjects组件技术实现了基于上述算法的仿真软件GISLOOP，并对国家基础地理信息系统(NFGIS)1：400万主要公路数据文件roa 4m进行仿真分析，得出了一些有益的结论。     

体系仿真分析中指控网络可视化表现系统研究

在界定了面向体系能力仿真分析的可视化表现基本概念的基础上,给出了面向体系能力仿真分析的指控网络模型的功能分析和可视化表现需求分析。按照可视化表现需求分析的基本内容和目标,首先研究了指控网络拓扑结构可视化表现方法,提出了一种拓扑图布局算法;其次,提出了行为的分层次可视化表现方法;再次,提出了交互的分领域可视化表现方法;最后,给出了仿真结果数据的图表可视化表现方法。在阐述了可视化表现系统具体实现方法和技术后,给出了指控网络可视化表现效果示意图,验证了该可视化表现方法的实用性。     

同步数字体系的光纤通信系统仿真模型与算法

同步数字体系(SDH)的光纤通信仿真系统的建模及仿真算法是实现其仿真软件的关键问题，本文为通用SDH设备的仿真系统提供了一种建模方法和模型实例，并给出了在模型实例下仿真实现，这种模型结构同样适于其他的通信系统仿真。     

太空机械臂振动形态三维重构算法及可视化分析

以太空柔性伸展机械臂为仿真模型,利用光纤光栅材料的空分复用和波分复用技术,通过精确检测结构正交多点的曲率信息,实现空间结构振动形态实时感知的仿真分析;通过将运动坐标系和曲率矢量、密切平面结合,分析曲率信息插值方法、空间曲线三维拟合方法及其重构算法;结合计算机图形处理技术开发仿真试验环境,实现多关节空间曲杆柔性仿真结构振动形态的三维拟合和可视化显示.仿真结果表明,所采取的曲率检测方法及其振动形态三维拟合重构算法,比较精确反映了细长伸展结构的低模态振动形态,为进一步工程实现提供了较好的方法分析和实现思路基础.     

视景仿真系统中实时阴影绘制技术的研究

实时阴影绘制技术是计算机图形学领域研究的热点之一。在视景仿真系统中应用实时阴影是一个仿真界还没有很好解决的难题,对阴影体算法的原理进行详细的剖析的基础上,提出了一种改进的混合算法,并且在开发视景仿真系统的过程中成功的进行了应用。     

Discrete Simulation of Flexible Plate Structure Using State-Space Formulation

This paper presents the development of dynamic simulation of a flexible plate structure with various boundary conditions. A flexible square plate is considered. A finite-difference method is used to discretise the governing partial differential equation formulation describing its dynamic behaviour. The model thus developed has been validated against characteristic parameters of the plate. The model thus developed is further formulated using discrete state-space representation, to allow easy and fast implementation for simulating the dynamic behaviour of the plate with various boundary conditions. The simulation algorithm thus developed is validated, and accurate results with representation of the first five modes of vibration of the plate have been achieved. The algorithm thus developed is used in subsequent research work as a platform for development and verification of suitable control strategies for vibration suppression of flexible plate structures.     

实时力觉交互中的虚拟力计算及渲染方法

虚拟力计算和渲染是虚拟现实力觉显示系统的核心技术。针对人与虚拟环境通过工具进行接触交互的任务,讨论了提高力觉显示逼真度的方法。静态物体采用三角片模型,运动的虚拟工具采用质点模型。用均匀划分包围盒方法和基于三角片元素拓扑关系及最短距离迭代的方法,分别解决虚拟力计算的碰撞检测和碰撞响应问题。针对物体几何特征逼真度显示给出了渲染判据,实现了逼真度和稳定性的矛盾折衷。基于力觉交互设备Phantom,开发了力觉仿真系统平台,通过感知具有典型几何特征的物体形状,验证了虚拟力计算和渲染方法的有效性。     

考虑避灾心理和灾害影响的疏散仿真方法

在在灾害发生时,安全高效的疏散人群是提高公共安全的重要保障。因此有效可行的疏散仿真方法具有深刻的理论和现实意义。当前主流方法较少考虑与疏散相关的灾害动态演化,为此提出了DERR(Dynamic Evacuation Route Replanning Based on Psychology)方法。DERR方法围绕人群的避灾心理参数进行相关研究,利用A*寻路算法,实时根据灾害区的变化对人群的疏散路径重新规划和优化,以达到更加安全疏散的目的。通过仿真实验展示了本方法在灾害演化下的疏散模拟过程,同时心理避灾参数的加入也使得仿真结果更加贴合现实。     

BOM-based design knowledge representation and reasoning for collaborative product development

Modern product development becomes increasingly collaborative and integrated, which raises the need for effectively and efficiently sharing and re-using design knowledge in a distributed and collaborative environment. To address this need, a framework is developed in this research to support design knowledge representation, retrieval, reasoning and fusion, which takes account of structural, functional and behavioral data, various design attributes and knowledge reasoning cases. Specifically, a multi-level knowledge representation based on the Base Object Model (BOM) is proposed to enable knowledge sharing using Web services technologies. On this basis, a multi-level knowledge reuse method is developed to support the retrieval, matching and assembly of knowledge records. Due to the tree structure of BOM, both depth-first and breadth-first searching strategies are employed in the retrieval algorithm while a novel measure is proposed to evaluate similarity. Moreover, a method based on the D-S evidence theory is developed to enable knowledge fusion and thus support effective decision-making. The framework has been implemented and integrated into an HLA-based simulation platform on which the development of a missile simulation example is conducted. It is demonstrated in the case study that the proposed framework and methods are useful and effective for design knowledge representation and reuse.     

基于OpenGL的飞行过程再现与仿真

针对某型飞机飞行过程再现与仿真的研究，提出了一种基于OpenGL图形库的方法，该方法采用计算机图形技术和多媒体技术，能够直观，快速地建立飞行过程；并分析了如何运用OpenGL实现建模、仿真及动态驱动。     

高炮防空作战动画模拟的研究与实现

本文在研究多媒体技术和动画技术的基础上,具体实现了高炮防空作战动画模拟.该模拟将多媒体引入军用仿真,通过声、图、文等多种形式实现对高炮防空作战的三维动画仿真.它能真实而详细地再现我方高炮与敌方飞机火力对抗的全部过程,具有逼真效果.文中主要解决了多媒体数据压缩及火力对抗仿真数据处理等关键技术,并提出了相应的动画压缩文件和生成算法.     

数据分发管理中变尺度动态网格法的应用研究

为了解决基于HLA的分布交互仿真中数据分发管理的现存算法数据过滤率低、仿真时间长而影响仿真结果和应用的问题.在对过去各种数据分发管理算法的深入分析基础上,提出了数据分发管理的变尺度动态网格算法.分析了网格单元尺寸与更新时间、数据过滤率、接收时间及排队时间的关系,并对该算法进行了理论证明和公式推导.通过将采用该算法的数据分发管理仿真系统与采用静态网格法的数据分发管理仿真系统及采用线性规划法三种方法对一简化的化工系统进行产品优化及能力均衡的对比研究,证明该算法有效的提高了数据过滤率、缩短了仿真时间、改善了仿真效果,验证了其有效性和实用性.     

基于Gauss滤波的多媒体图像的可视化检索

基于图像的可视化特征的图像检索和查询，是当前多媒体系统的重要研究方向。对于基于图像局部匹配的检索，传统的模板匹配和区域分割方法只能在目标图像中检索非常相似的对象，对尺度或形状有较大变化的目标则难以得到满意的结果。提出了一种不依赖于模板匹配的方法——图像的多尺度高斯滤波表示，用于图像的特征提取和局部匹配，并在分布并行索引结构下实现了该方法的快速索引和搜索算法。实验表明，该方法能够在较大尺度和视角变化范围内，更有效地进行图像的特征提取和检索，对基于图像局部区域相似性的匹配能达到较好的效果。