分布式虚拟现实仿真环境中的数据过滤技术研究

减少网络通讯负载一直是分布式交互仿真环境致力解决的问题。本文针对分布式虚拟现实仿真环境ＤＶＳＥ２０００遇到的拔号网络通讯瓶颈问题，讨论了基于数据转发器的实体状态数据包压缩技术及静态实体数据包传送技术。另外本文还基于大规模分布交互仿真环境介绍了兴趣管理技术，并提出了多阈值ＤＲ技术的思想。多阈值ＤＲ技术为解决大规模分布交互仿真环境的通讯负载提供了新思路。     

多机协同空战仿真的分布式虚拟环境研究

将分布式虚拟环境技术应用于多机协同空战仿真，建立了一个基于分布式虚拟环境技术的仿真平台，并介绍了系统的设计思想、总体结构及对关键技术问题的分析和处理。     

无人机编队仿真二维态势显示的关键技术研究

二维态势显示子系统是无人机编队仿真系统的独立节点,分析了组件式GIS开发的特点和不足,从操作系统API层设计了具有GIS特性的二维态势显示子系统,实现了数字地图生成/编辑/缩放、鹰眼浏览、想定注入等功能,对数字高程模型数据进行了预处理和二维可视化;使用改进的双缓存方案解决了运动实体闪烁的问题;网络通信基于HLA/RTI实现,但对于态势信息等数据量大且交互频率低的数据,采用XML文件交互。仿真结果表明,和组件式开发相比,系统具有很好的灵活性和运行效率。     

分布式虚拟环境中碰撞检测研究

分布式虚拟环境中，由于实体和化身通常分布于不同的仿真节点，所以碰撞检测应具有完全性和唯一性，即碰撞对方对一次碰撞应做一次仅且做一次响应。本文在详细分析已有算法不足的基础上，提出了一种改进的算法，它能保证分布式虚拟环境中碰撞检测的唯一性，并能与DR技术混合使用。     

情报驱动的平行仿真实体动态生成方法

针对战场态势信息不完备、不精准条件下平行仿真实体模型匹配不精准等难题,提出了情报驱动的平行仿真实体动态生成方法。首先,建立了一套平行仿真实体的组件化模型体系,提出基于元数据的模型描述方法。然后,提取实时情报的运行状态特征数据,建立战场实体行为规则,基于行为规则实现仿真模型与情报数据间动态匹配。在此基础上,建立平行仿真实体模型组件间信息交互关系表,采用仿真中间件实时更新组件间信息交互关系,并动态加载组件描述信息与组件执行体,实现平行仿真实体动态生成。最后,以某区域联合作战为例,利用所提方法动态匹配和组合平行仿真实体模型组件,验证了所提方法的有效性。     

综合海洋战场环境分布交互仿真系统研究

针对传统的武器作战分布交互仿真系统中,仿真实体之间通常直接进行数据交互的方式的弊端,提出将仿真实体的动态信息经过声传播模型的计算转换为其他实体传感器的输入信号序列,再经过信号处理过程,从而实现信息传递的仿真方法,并设计了基于该方法的分布交互仿真系统.该系统充分考虑了海洋环境与作战武器实体之间的信息交互及其相互影响,给出了仿真统计结果以及与其他仿真方法的比较,验证了系统的有效性.     

联合作战仿真态势数据模型研究

态势数据是实现联合作战仿真态势显示的基础.基于对态势数据时空特征的分析,认为态势数据本质上是一种时空数据,态势数据模型是对态势数据的属性和时空特征及其存储组织方法的研究.在详细讨论态势数据实体类型和时空关系的基础上,提出了一种面向仿真对象的态势数据时空模型,并详细阐述了构建该模型的基本思想和实现方法,这种模型适合于态势数据交换和显示.     

分布式虚拟环境下的环境管理器及环境描述语言

介绍了面向动态实体的虚拟现实系统的开发过程，给出了一个虚拟环境描述语言ＶＥＤＬ及其主要部分的形式化描述。ＶＥＤＬ可以描述分布式虚拟环境下统一的时间推演、空间位置及环境中的各种实体信息。基于ＶＥＤＬ可效系统需求转化为环境脚本。根据用ＶＥＤＬ书写的这一环境脚本，环境管理器可以动态生成整个系统的各种配置并对动态实体在虚拟环境中的行为进行预规划，随后分发到各个仿真节点从而生成一个虚拟现实系统。     

基于可扩展层级架构的异构系统信息交换

联合试验要求构建大规模分布式实时仿真环境。仿真体系结构主要解决模型的互操作、组合和重用,在通信性能和扩展性方面存在不足,难以满足实时性需求。本文提出了一种基于数据分发服务的仿真系统互联架构,利用其优势可以建立高实时性、易扩展的仿真系统。将仿真系统、仿真系统交互信息映射成为数据分发服务(data distribution service, DDS)实体,建立实体间的公布/订阅关系,可实现仿真系统间的信息交换。以数据为中心的公布订阅机制规定“只有属于同一数据空间的公布者和订阅者之间才能建立公布/订阅关系,该机制限制了架构的扩展性。利用Domain桥将两个数据空间相联,通过主题映射实现不同数据空间的信息交互,以提高仿真架构的性能和扩展性。最后,通过两个原型试验发现了映射模型与系统性能的关系,证实了Domain桥的功能和性能。     

多Agent虚拟环境中的行为建模及其动画表现

多Agent虚拟环境是由多个Agent复杂多样的行为交互作用组成的分布式虚拟环境,它要求能够产生具有高度的沉浸感、可交互的环境,特别是环境中Agent所表现出来的行为必须具有足够的真实感,这一要求充分体现在针对分布交互仿真领域的计算机生成兵力(CGF)的研究中。本文基于此,提出了一个多agent行为建模方法,它支持可重用、可扩展,同时行为动画易于实现。     

分布式虚拟环境DVENET研究进展

分布式虚拟环境DVENET是国家 86 3计划智能计算机主题支持的重点项目。本文概要介绍了DVENET在通信软件工具、应用程序框架、逼真自然环境生成、虚拟实体和计算机生成兵力、演练管理器和人机交互等方面的最新研究进展 ,是DVENET研究进展的总述。     

分布式潜艇作战系统仿真设计环境研究

分布式潜艇作战系统仿真设计环境是目前国内功能较全、规模较大、技术较新的潜艇作战系统仿真平台,是数学仿真环境和半实物仿真环境的综合集成。该仿真设计环境可在较真实的水下战场环境中,利用异地分布的设备和仿真模拟器进行互操作,完成潜艇作战系统及分系统的仿真、验证和培训等应用,通过Stage软件的集成实现对整个仿真过程中战场态势的实时显示,并能对仿真结果进行评估。     

城市固废焚烧过程的回路控制半实物仿真平台

为精确模拟和实现城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程的多入多出(multiple input multiple output,MIMO)回路控制,面向实际工业过程开发了由真实设备层和虚拟对象层组成的分布式半实物仿真实验平台。结合对MSWI工艺流程机理模型的定性描述,建立了数据驱动的面向回路控制的虚拟过程对象模型,依据回路控制需求设计了该平台的各软件子系统,以及相互间的协同运行模式,搭建了平台硬件和开发了平台软件,并采用工业实际数据进行实验验证。结果表明：该平台为MSWI过程的智能建模与控制算法的进一步研究提供了可靠的工程化验证环境。     

武器系统分布仿真研究

对大型武器系统分布仿真方法进行了研究，提出了利用RPC（远程过程周期）和共享内存方式来实现的武器系统分布仿真设计方案及协调运行机制，它能够在异构环境下工作，并能够达到粗粒度分布仿真系统的实 时性要求。     

分布式VRML场景的实时浏览和交互观察

用虚拟现实造型语言（VRML）可开发多种分布式虚拟现实应用，但目前Internet的传输速度仍不能满足分布式虚拟现实系统的实时性和交互性要求。为解决上述问题，本文设计并实现了一个VRML场景的交互浏览系统。通过提取场景描述图，用户可选择感兴趣的部分场景传输，以减少网络数据量和提高系统实时性。另外，系统中还集成了细节层次算法来简化复杂场景，从而加速绘制。     

虚拟环境下的复杂变速箱交互式装配仿真平台

为解决虚拟装配存在人机交互度、行为仿真与用户设计效果不佳等问题。以大型拖拉机变速箱为对象,研究了多碰撞体的齿轮动力学运动与行为仿真方法,提出了基于轴和面约束的多零件模型在虚拟环境中的定位方法,开发了人机交互式的虚拟环境,每帧消耗的时间约为10 ms,实现了复杂变速运动行为及其仿真。同时虚拟装配模块里配置了AR接口,可通过手式进行主动式智能虚拟装配。试验表明,系统能按照用户需求进行主动式的虚拟装配、干涉检测、学习装配知识、方案设计、提示装配错误等,为复杂变速箱的虚拟制造与装配提供了仿真平台,平台具有可扩展性。     

分布式虚拟环境中的碰撞一致性

讨论了分布式虚拟环境中的碰撞一致性问题，分析了其表现形式及产生原因。提出了一种基于预测的可以保障分布式虚拟环境中碰撞一致性的控制方法。最后讨论了该方法在分布式虚拟环境DVNE中的应用。