主动式红外条件下的视景仿真技术

夜视条件下的视景仿真是VR虚拟环境中的关键技术。现代高科技兵器都配备有夜视装置，在虚拟战场演练和训练模拟器的视景系统中应该支持对夜视仪成像的仿真。结合主动式红外工况下虚拟场景的实现，阐述了主动式红外的成像原理；介绍了其视景仿真实现的基本思路；对移动光源的使用进行了详细的阐述；介绍了场景材质的使用和视口遮蔽光圈的制作方法及其应用。     

化工过程仿真可视化建模支持系统

给出了自主开发的面向化工过程的可视化建模支持系统，它能够支持化工过程仿真建模、代码的自动生成、算法测试和调试验模的全过程。在设计中充分考虑了系统的开放性、集成性以及调试验模的便利性。平台采用Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｖｅｒ结构、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ图形环境和ＶｉｓｕａｌＣ＋＋、Ｖｉｓｕａｌ ＢＡＳＩＣ相结合的程序设计语言。     

YFK-1仿真试验控制台的研究与开发

仿真试验控制装置是水下航行器控制系统半实物仿真中不可缺少的设备。论文以水下航行器半实物仿真系统为应用对象，以工业控制计算机和数据采集卡为硬件平台，采用LabVIEW开发工具，开发完成了YFK．1仿真试验控制台。该控制台接收来自ADI仿真计算机的仿真信号及外部设备驱动信号，采用A／D、D／A、TTL、光隔离、VMIC反射内存实时网络等接口，实现了多路模拟量、数字量的检测和显示。开发的系统具有控制、检测、监测和报警功能，且具有和高级语言C＋＋的接口，可以调用C＋＋的源程序，大大加强了仪器的灵活性。     

基于虚拟样机的激光传输模拟仿真系统开发

可视化模拟仿真激光脉冲的传输过程,对激光研究和应用具有重要意义。基于激光传输装置的运行需求,提出了一种基于虚拟样机技术的模拟仿真方案。使用基于改进了的粒子系统来等效处理激光在仿真场景中的形态与运动,以VisualC＋＋6.0为开发平台、Vega为仿真引擎、以MatLab和SG99为实时数据处理工具,构造了激光传输装置虚拟样机模型,实现了激光脉冲的可视化建模,建立了一个三维可视化激光传输过程的仿真系统,完成了对激光传输过程三维模拟、仪器工作状态监控和仿真信息查询等功能。     

化工工艺流程仿真系统的设计和开发

介绍如何了利用面向对象技术和虚拟现实技术构建化工工艺流程仿真系统的方法，并结合实例进行了具体说明。我们将仿真系统分为三个部分：工艺流程模型部分、接口和通信部分以及三维视景部分。使用UML面向对象的建模工具分析和建立化工工艺流程的逻辑模型，给出了实现模型部分与视景部分的通信接口规范以及基于TCP／Socket和HLA的通信方法，并且探讨了使用Multigen工具建立化工工艺设备的三维视景模型的技巧。     

变电站仿真中虚拟现实场景与实时监控的连接

变电站实时监控系统是变电站重要组成部分,它与虚拟现实场景相结合可以提供更加真实的仿真环境,达到更好的培训目的。研究了变电站仿真系统中实时后台监控程序和虚拟现实场景两者之间数据通信的方法。使虚拟现实场景与后台监控程序上的操作互相同步反应,以实现有效的交互式变电站仿真系统。并以实例详细阐述了采用模拟通信程序结合变电站仿真程序,按照IEC870-5-103规约进行数据传输,实现虚拟现实场景与后台监控程序连接的过程。     

化工炼油技术仿真训练装置的设计与开发

本文介绍了国内第一套化工炼油仿真训练装置的设计开发思路。该仿真训练装置是由真实的化工设备、仪表、真实的工业控制系统和计算机相结合、以水和氮气代替真实生产装置中的液相和气相化工物料,构成一个主要用于炼油、化工领域的技术人员、操作人员的技能培训的仿真工厂。其各种培训功能和过程的动态特性由计算机上的仿真培训软件实现。     

集成化工过程仿真培训系统

设计了一种集成应知／应会培训与化工流程培训的化工过程仿真培训系统。它既巩固了操作工的理论知识，又提高了操作实际装置的能力，因而能显著增强培训效果     

液压挖掘机工作装置仿真研究

简述了AMESim软件的性能和特点，对挖掘机工作装王的液压系统和机构在AMESim环境下进行了建模，设王了模型中的主要参数，实现了其液压系统动态仿真和机构的二堆动力学仿真．并采用试验的方式对仿真模型进行验证和改进，对仿真结果和试验结果进行了详细分析和比较，给出试验和仿真曲线，并在AMEViewer中显示仿真模型的运动。所得到的动臂、斗杆和铲斗液压缸无杆腔的压力误差在10bar以内，因此能够实现较精确的工作装置运动仿真，同时也验证了该模型的有效性。     

风/光复合发电系统变结构仿真建模研究

提出了风／光复合发电系统（WSHPS）变结构仿真的一般数学模型，包括系统结构定义、系统各部件数学模型。在此基础上，在C＋＋ Builder环境下开发了相应的仿真软件。运用该软件，对一实例进行了计算。结果表明：利用该文提出的变结构仿真数学模型及相应仿真软件，用户可以重构多种结构的风／光复合发电系统并进行计算机仿真计算，从而能够预测系统的性能，如，太阳电池阵列功率、风力发电机功率、与负载功率之间的匹配性，控制策略的合理性，以及系统运行的效率等等。     

EAST装配仿真的三维交互和用户界面设计

EAST装配仿真是典型的大型机械装置的装配仿真，规划其复杂几何部件的装配路径需要提供较好的用户界面和三维交互环境。传统的三维交互、用户界面设计已经不适合EAST装配仿真。本文首先简单介绍了大型机械装置EAST的装配特点和系统设计思想，然后提出了高架行车的运动模型、用户界面模型和多三维视景的构造方法。最后通过高架行车拟实控制、多三维视景环境、视景与控制界面相分离的实现创建了自然、高效的EAST装配仿真用户界面和三维交互环境。     

基于数字海洋环境的视景仿真系统研究

对海洋地理信息的三维可视化技术进行了深入研究。以MultiGen Creator和Veea为三维视景开发平台研究了三维模型的重建问题和海洋环境的生成技术，主要包括海洋信息的提取和实物建模，利用大规模数据库管理技术实现场景的区域化管理，采用星际模型和粒子技术模拟自然环境等。最后论文将生成的数字海洋环境嵌入潜艇航行训练模拟器的三维视景仿真系统中，根据潜艇当前的位置和姿态实时更新场景数据，为训练人员提供更加逼真的训练环境。仿真结果表明，该视景系统能满足模拟器的实时性和逼真性要求。     

沉浸式双通道虚拟博物馆的设计与开发

随着计算机软硬件技术的发展,利用虚拟现实技术进行三维场景的构建、漫游已成为可能.从硬环境和软环境两个方面阐述了徐悲鸿虚拟博物馆的构成;搭建了双通道沉浸式虚拟环境,探讨了基于PC机群的多通道立体交互漫游的若干关键技术问题;以博物馆数字化建设为背景,对徐悲鸿博物馆的建筑物、生前作品及其塑像进行了三维重建,通过佩戴立体眼镜、头盔、数据手套等交互设备实现了整个博物馆内、外场景的三维立体虚拟漫游,足不出户地赏析文物作品.     

基于CAD数据的3D场景建模及演示技术研究

传统的几何建模方法建模过程复杂，真实感差。提出了一种基于CAD数据的场景建模方法，使用已有的CAD数据构建场景的三维模型和二维电子地图，具有建模速度快而准确的优点；研究了多维信息综合演示系统的开发方法及关键技术，并基于MFC和OpenGVS开发了一个多维信息综合演示系统，实现了二维GIS、三维场景以及音频、视频、图片、文本等多媒体信息的集成，使用户漫游时可以在2D地图及3D场景之间平滑切换，避免漫游时迷失方向。研究成果可应用于城市仿真、奥运场馆等的场景建模及演示。     

南水北调工程仿真系统三维视景子系统实现

通过对南水北调工程仿真系统视景部分任务的分析，提出了根据地理数据（DEM数据和矢量数据）来生成逼真的3D模型，使用OpenGVS来实现场景驱动，使用TCP／IP协议实现与其它子系统网络互连，文中为了达到很好的场景显示效果，通过压缩DEM数据和使用缩微模型方式来减少场景的数据量。     

基于X3D的虚拟场景交互架构的实现方法研究

在分析X3D(Extensible3D)与VRML异同点的基础上,对X3D的系统运行内部机制进行了讨论,并使用SAI(SceneAccessInterface)的方法对虚拟场景进行交互。对通过外部原型操作物体定性运动进行了分析,并说明了具体实现的方法。以X3D-EDIT作为原型系统的开发工具,给出了虚拟环境中实现人机交互的应用实例。     

基于CarSim的车辆动力学虚拟仿真系统开发

为了解决实车实验因“高成本、高消耗、高危险性”而无法开展的问题,开发了一套基于CarSim的车辆动力学虚拟仿真系统。利用CarSim创建实时车辆模型;在Unity3D中搭建虚拟场景,并使用主动立体显示技术实现3D视觉效果;通过Fanatec赛车模拟方向盘和LabView采集驾驶员操作信息,在NI-Pxie8840控制器中求解车辆动力学模型以确保其运算的实时性;将解算数据通过六自由度运动平台反馈给驾驶员。结果表明：虚拟车辆可以遵循驾驶员的意图行驶,整套系统反应灵敏、操作环境安全、沉浸式感受较强、实验数据准确可靠,对汽车的设计研发具有一定意义。     

虚拟现实技术在港口集装箱码头装卸仿真系统中的应用

仿真是目前对港口集装箱码头装卸流程、工艺进行规划的有效手段,本文把虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术相结合,以港口集装箱码头装卸系统为研究对象,利用虚拟现实仿真软件Multi-Gen,建立了包括岸桥、堆场集装箱龙门起重机、船舶、集装箱拖车以及集装箱等在内的三维场景,通过人机交互驱动仿真对象的动作,实现对港口集装箱装卸工艺流程的三维动态仿真,同时通过人机交互可实时调整各对象的机械和运动参数,达到装卸过程仿真可视化、参数化的目的。     

面向遥操作手眼协调的虚拟仿真交互控制方法

针对遥操作过程中,虚拟仿真场景的观察视角动态变化时,人机交互的易用性将严重影响操作效率的问题,提出一种面向遥操作手眼协调的虚拟仿真场景交互控制方法。通过坐标系变换的方式将遥操作运动控制指令进行映射变换后再发送给遥操作对象,实现在观察视角变化时,交互设备与虚拟显示视景中遥操作对象运动协调一致。通过Unity 3D搭建虚拟仿真场景进行实验验证,并与传统交互方式进行对比,结果表明所提方法使遥操作过程具有更高效的交互性。