城市模拟驾驶系统的实现及其关键技术

武汉城市规划展览馆汽车模拟驾驶系统,是一个将娱乐活动和城市宣传融为一体的互动展览项目,让参观者通过在武汉城市三维立体景观中模拟驾驶感受城市建设新貌.论文给出了汽车模型、主机系统、显示系统、声音系统、远程控制系统、城市3D模型和驾驶仿真软件的设计与实现,阐述了系统开发过程中综合应用的一些关键技术,包括Billboard技术、交叉面技术,LeveIs OfDetail技术、场景中的运动模型、碰撞检测技术的应用,局域网远程唤醒技术.     

基于X3D的数字地球系统的研究

阐述了实现数字地球系统的关键技术,根据X3D(Extensible3D)的特点和功能,分析了解决关键技术的途径,并提出了基于X3D的数字地球系统的架构。系统采用了客户机/服务器结构,使用视点相关层次细节模型和多层场景叠置模型组织调度数据,利用压缩二进制编码(CompressedBinaryEncoding)压缩数据,满足网络传输需要,添加地物模型和用户替身增加沉浸感,利用JavaApplet操纵外部场景创作接口EAI(ExternalAuthoringInterface)实现人机交互。给出了数字地球系统实验原型。     

X3D:新一代面向Web的交互式三维图形规范

当前虚拟现实造型语言(VRML)的国际标准存在严重问题,阻碍了面向Web的交互式三维图形技术的深入发展。为此,Web3D联盟提出了下一代面向Web的交互式三维图形规范X3D。X3D采用XML编码,以软构件技术为指导,定义了一个小型运行内核、一组API和多个扩展集,具有小型化、可扩展、与Web上的多种标准互操作和与多种媒体紧密集成等特性。本文主要介绍了X3D的产生背景、概念和组成,并在此基础上分析了X3D的关键技术和X3D浏览器的实现。     

基于VRML-JAVA的可视化装配及其原型系统实现

提出了一种新型的Web环境下3D交互仿真结构。系统采用基于VRML-JAVA的虚拟现实技术,3D模型下载到客户端显示,复杂的运算和仿真在服务器上运行,这种方式可以提高系统的扩展性并降低对客户端软硬件条件的要求。文中对该结构在可视化装配中的应用进行了研究并介绍了其中的关键技术以及原型系统的实现。     

基于X3D的仿真可视化支撑服务研究与实现

X3D集成XML,Java以及流媒体技术支持基于Web的三维可视化建模和渲染,是当前Web3D的标准.网格技术是一种新兴的Internet计算模式,通过构造动态的虚拟组织实现计算资源的共享与协作.本文将X3D技术与网格技术、J2EE技术相结合,构建基于Web的仿真可视化支撑环境体系结构和相应的可视化支撑服务,实现广域网内基于浏览器访问、共享和组装多种武器、地形、特效的三维模型,快速定制和构建三维可视化应用,构造虚拟仿真环境.对仿真可视化支撑环境体系结构及服务实现的关键技术进行了详细的介绍.     

声音渲染技术及其在虚拟环境中的应用

在虚拟现实和分布交互仿真应用中，为增加参与者或观察者的沉浸感，生成多维的感官信息（ 如视觉、听觉、触觉以及动感等信息） 更能符合人的生理和心理感知。本文论述了虚拟环境中的声音渲染技术。首先从声音的传播和人的感知角度，论述了声音渲染的数学模型，然后论述了其研究内容和实现的关键技术，如声音的建模分析、三维空间定位、距离感知、与图象信息的融合以及声音渲染的验证等。文章最后给出了用于虚拟座舱的一种声音渲染方案。     

三维虚拟家居设计系统若干关键技术研究

针对市场上现有家居设计软件交互性和可操作性不强.重漫游轻设计等问题,我们开发了一个三维虚拟家居设计系统.通过对虚拟现实在家居环境设计方面若干关键技术研究,如3D模型的绘制与管理,纹理映射与反走样、碰撞检测等,提出了改进的Mip.map算法、基于AABB包围盒的碰撞检测改进算法.实验表明,改进后的算法在纹理反走样效果、场景渲染效率、碰撞检测响应速度和精度等方面都有较为明显的提高.     

三维虚拟士兵建模与仿真研究

针对三维虚拟士兵在军事仿真领域的需求,重点研究了虚拟士兵几何外形特征的快速重建,动作分析与合成,行为模型等关键技术,并基于OpenGL开发了具有较强通用性的数字化三维虚拟士兵生成与模拟开发平台(3D Soldier Pro SDK)。该平台在三维战场仿真、城市反恐作战仿真等领域中有广泛应用。     

中国山水画3D皴法的计算机仿真算法

总结中国山水画中披麻皴笔道的形态和分布特征,提出基于素描线的分形造型方法来构建3D山石模型,并基于模型主方向生成"披麻皴基准线".将风格化信息合成到自定义笔法模型中,运用笔模型和笔法模型完成3D皴法的绘制.结果表明,算法成功实现了中国山水画仿真中披麻皴效果的3D渲染.     

基于rank自适应的3D MIMO有限反馈传输方案

大规模多输入多输出 (multiple-input multiple-output,MIMO) 技术能够提高频谱效率和能量效率,被认为是下一代无线通信的关键技术。随着有源天线技术的发展,基站配置二维天线阵列可在三维(three-dimensional,3D)空间控制波束,这使得3D MIMO技术成为一个新的研究热点。在单用户MIMO下,本文提出了两种基于秩(rank)自适应的3D MIMO有限反馈方案。方案I在水平维采用rank自适应,垂直维支持rank 1传输;方案II在垂直维采用rank自适应,水平维支持rank 1传输。在三维城市宏小区和三维城市微小区场景下,采用系统级仿真验证了两种方案的性能。相较于水平维和垂直维都仅支持rank 1的传输方案,两种方案都取得了性能增益,同时方案I优于方案II。     

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。     

三维水声传播建模及并行算法研究

宽带声传播、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越来越高的要求,如何开发快速准确并与实际海洋环境条件相吻合的三维声传播模型,并充分利用现代计算机技术实现声传播的快速计算已成为水声技术的一个重要研究方向。基于波束位移射线简正波(BDRM)理论,将射线-简正波方法和简正波-抛物方程方法结合起来,建立三维射线-简正波-抛物方程模型,同时为满足三维声场计算的时间需求,设计了射线-简正波-抛物方程模型并行算法,在高性能集群系统上的测试分析结果表明,设计的并行算法具有较高的并行计算效率。     

基于体积分布特征匹配的三维实体网格模型检索

在分析三维网格数据结构的基础上,提出一种基于特定轴向上体积分布特征的三维网格模型检索方法。该方法首先运用主元分析法确定模型的主轴方向,并将模型旋转至特定势态,再以一组等距的平行平面从三个主轴方向对模型进行剖分处理,并计算相应截面多边形的面积,进而得到模型沿不同轴向的体积分布数据,该数据描述了三维模型的几何特征。通过对模型体积分布特征数据进行建库和匹配,可计算出任意两个模型的相似性度量,从而实现了三维网格模型的数据库检索。实验表明,该方法程序运行稳定、快速,可以处理具有任意几何和拓扑复杂性的实体模型。     

一种用于CDMA系统的快速信道估计方法

信道估计是CDMA系统中的关键技术 ,涉及到对用户信号传播信道的幅度、相位和延时的估计。提出了对一个进入CDMA系统的新用户进行快速最大似然多径信道参数估计的方法。实验结果对比表明 ,本方法捕获性能好 ,且捕获的速度更快     

基于能量算子的三维空间实体LOD建模方法

为解决当前多层次细节(LOD)建模方法没有将简化和细分相统一,而造成细节层次模型特征表现不够丰富问题.将能量算子用于三维空间实体模型简化与细分,提出了基于能量算子的三维空间实体LOD建模方法.该方法主要包括3个步骤:模型能量算子计算、基于能量算子的模型简化和细分.实验表明,该方法能够生成细节层次较为丰富的模型,并具有良...     

Direction-of-arrival estimation based on direct data domain （D3） method

A direction-of-arrival (DOA) estimation algorithm based on direct data domain (D3) approach is presented. This method can accuracy estimate DOA using one snapshot modified data, called the temporal and spatial two-dimensional vector reconstruction (TSR) method. The key idea is to apply the D3 approach which can extract the signal of given frequency but null out other frequency signals in temporal domain. Then the spatial vector reconstruction processing is used to estimate the angle of the spatial coherent signal source based on extract signal data. Compared with the common temporal and spatial processing approach, the TSR method has a lower computational load, higher real-time performance, robustness and angular accuracy of DOA. The proposed algorithm can be directly applied to the phased array radar of coherent pulses. Simulation results demonstrate the performance of the proposed technique.     

一种基于梯度域的三维军标绘制方法

为提高三维战场环境仿真中军标的标绘速度,提出一种基于梯度域的三维动态军标快速绘制方法。本方法首先提取军标覆盖区域的地形数据,通过梯度域计算获取对地形形状影响最大的若干特征点;通过特征合并对特征点进行进一步精简;通过对特征点进行样条插值,实现三维军标控制曲线的平滑过渡。实验证明,通过本绘制方法可以实现军标的快速绘制,并能使军标在动态运动过程中保持地形匹配,可显著提高军标绘制效率。     

航天电子设备多余物检测信号特性的影响因素分析

依据微粒碰撞产生声波的机理,运用频谱分析法,系统地研究航天电子设备多余物噪声检测过程中各操作变量和微粒物理参数对声波频谱的影响。通过单因素试验,详细分析了微粒粒径、微粒材质属性、振动力学条件中加速度和频率等4个因素对声音信号频谱分布的影响规律。同时,采用正交试验法确定了关键影响因素为微粒材质属性,并提出了微粒材质和粒径识别的可行性。该结果为进一步识别多余物微粒的参数提供了指导依据。     

一种飞行模拟器音响仿真系统的研究与实现

为了使飞行仿真更加逼近真实飞行，给飞行模拟器配置相应的音响系统是十分必要的。提出了一种基于波表合成技术的声音建模方法，和通常在频域建模或插值的方法相比，该方法具有处理速度快、计算简单、编程实现容易、能够方便处理大量声音样本等特点。给出了基于该方法的直升机座舱噪声环境仿真方案并设计实现了基于上述方案的数字音响仿真系统。实验证明，该系统能够较好的模拟直升机飞行过程中座舱内的声音环境从而提高了飞行模拟的逼真度。