基于攻防对抗仿真的虚拟战场技术研究

介绍了虚拟战场攻防对抗仿真概念的内涵和体系，以及国内外发展现状；主要提出了在虚拟战场下以复杂环境中多传感器多源数据仿真采集平台、基于移动Agent海量数据融合与协同决策智能仿真平台、面向三维实空间仿真的大型虚拟战场攻防对抗分布式显示平台为主的研究内容，同时讨论了关键技术和技术难题；最后概述了虚拟战场攻防对抗的仿真技术的发展趋势。     

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。     

虚拟作战系统中场景生成与显示关键技术研究与实现

三维场景生成与显示是虚拟作战系统中的重要组成部分。在一个演示虚拟战场同时观众参与战斗的系统中，设计开发了基于微机的分布式虚拟作战系统，建立一个具有宽视场和大范围动态变化的虚拟战场环境，可逼真地实现人机交互的作战过程。系统研究开发过程中解决了若干技术问题：如画面拼接技术，画面同步技术，视点规划技术，负载平衡，仿真实体时空一致性等。     

基于地理信息系统的虚拟战场态势显示

以分布交互仿真中的虚拟战场态势显示为需求背景，基于地理信息系统(GIS)的理论和相应的软件工具，在虚拟战场态势显示中引入GIS技术，实现了基于GIS的虚拟战场态势二维与三维、静态与动态的显示，以及战场数据的添加与查询，计算机生成兵力的初始化及实时驱动、飞机地形高程匹配飞行的三维仿真。开发了一个具有统一集成环境、二维与三维态势显示相对应等特点的原型系统。 并介绍了其组成、功能和特点。     

虚拟战场环境中典型碰撞问题研究

碰撞、碰撞检测及碰撞响应是虚拟战场环境中非常关键的技术，直接关系到最终仿真的效果。文中根据虚拟战场的特点，对碰撞响应技术进行了研究，深入分析了虚拟战场中常见的几类碰撞问题，重点对虚拟战场环境中导弹对目标或大地的碰撞检测及响应、运动目标与地形的碰撞检测及响应（地形匹配）以及视线的碰撞检测及应用等三个方面的问题进行讨论，并建立了一套科学实用的仿真模型，为解决军事仿真中的碰撞问题提供理论依据。     

虚拟战场环境生成系统设计与研究

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台。结合具体应用系统的研制开发，对虚拟战场环境生成系统的构成进行了论述，对虚拟现实技术应用于虚拟战场环境的关键技术进行了分析、探讨，包括基于复杂度的三维实体建模方法，三维地形的快速生成与漫游控制、多窗口与多视口、人机交互等技术的实现。文中所述及的系统已成功应用于某大型网上战役训练和作战指挥系统。     

三维大地形模型的生成与管理方法研究

以虚拟战场环境为背景，针对大地形可视化中的特殊要求，介绍了三维大地形模型的生成方法和步骤，阐述了地理数据格式的转化方法和人文特征的读取方法与显示途径。实验结果证明该方法可以有效地应用于三维大地形模型的生成与管理，并为最终建立大范围的虚拟战场环境提供基础。     

基于MDL模型的三维虚拟士兵研究

越来越多的军事仿真应用需要加入一定数量的虚拟士兵,以增加战场沉浸感。骨骼动画是应用于影视、游戏、动作合成领域高效人体动画技术,MDL模型格式(ModelDataLibrary,Half-LifeModel)完全支持骨骼动画,具有广泛的应用。我们采用MDL模型实现了虚拟士兵卧倒、匍匐、持枪冲锋、跪姿射击等基本战术动作的运动控制,并成功应用于某对抗模拟系统中。     

地空试验靶场环境中想定系统的研究

在虚拟战场环境中，作战想定的生成和管理是一项十分重要的工作。本文分析了虚拟战场环境中想定生成的一般步骤。针对地空试验靶场环境中对想定系统的需求，提出了一种战场想定系统的设计思路，在此基础上设计了一个想定系统的原型框架。     

基于HLA的虚拟自然环境服务器的研究与实现

真实世界中自然环境条件对武器性能和军队作战都会产生重大影响，但目前军用分布交互仿真系统很少考虑自然环境的建模与仿真，因而缺乏逼真性，本文在对自然环境进行分析的基础上，讨论了虚拟战场环境中自然环境的建模及其数据的收集与组织，并基于HLA／RTI协议构建了一个虚拟自然环境服务器。     

分布式虚拟战场中的合成环境生成技术研究

合成环境(Synthetic Environment)是虚拟战场环境的至关重要的组成部分。该文首先对合成环境的现状进行了分析；然后在对合成环境数据描述和交换规范(SEDRIS)介绍的基础上，指出合成环境应由基本环境层、描述环境层和特殊环境层等部分组成。据此，提出了一种基于分布式虚拟战场环境需求的合成环境生成技术概念框架，并给出了基于此概念框架的一个初步实现。     

三维数字地形环境中雷达作用范围表现研究

雷达电磁态势的三维表现是未来数字化战场的必然要求。以极坐标系下自由空间中雷达作用范围表现为基础,结合笛卡尔坐标系下的地形网格设计了采样方法以及快速坐标变换算法,在获取三维数字地形中高程及其他相关参数的前提下,给出了地形环境影响下三维雷达作用范围表现算法,该算法同样适合于虚拟战场环境中雷达作用范围的表现,为用户决策提供支持。     

分布式虚拟战场环境—现代战争的实验场

概要分析了军事仿真训练和演练技术的发展,综述了不同阶段产生过重要影响的有代表性的军事仿真训练和演练系统;介绍了我国自主研究开发的分布式虚拟战场集成环境DVENET;最后,指出了分布式虚拟现实技术研究中有待解决的几个问题。     

虚拟战场环境中地形影响下雷达作用范围表现

地形、海洋、气象等环境影响下雷达电磁信息的三维表现是未来数字化虚拟战场环境不可回避的问题。以自由空间中雷达作用范围的三维表现为基础,从虚拟战场环境中获取地形高程数据,利用几何光学法研究了单峰对雷达作用范围的影响,依此给出了地形影响下雷达的三维作用范围表现算法。该算法同样适合于山峰衍射的情况。在将典型雷达嵌入到虚拟战场环境的实验中,允许交互调整雷达和目标参数,实时形象动态的展示了地形影响下雷达的三维作用范围,为用户决策提供支持。     

分布式协同虚拟环境的体系结构研究

结合当前的技术发展和面临的实际需求，分析了分布式协同虚拟环境的概念，发展现状和应用前景，详细讨论了它的功能特点，体系结构，性能要求以及关键技术，最后介绍了一个支持先进分布仿真技术和虚拟样机技术的分布式协同虚拟环境原型系统－－AST＿DCVE。     

DVENET中的虚拟现实技术

从实物虚化、虚物实化、高效的计算机信息处理和分布式系统四个方面概括介绍了ＤＶＥＮＥＴ中涉及的主要的虚拟现实技术。     

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。     

大规模战场仿真中模型库管理系统的研究

大规模战场仿真中模型数量庞大、存储形式多样,因此,实现对模型资源的有效管理是构建战场仿真环境的关键技术。针对战场仿真模型库以武器模型为主的特点,以"分布式武器模型库"为例,在对其体系特点和要求分析的基础上,重点研究轻型目录访问协议和分布式文件系统技术在模型库中的结合与实现。系统实现了对武器模型的有机组织,并为仿真应用提供了高效的数据管理机制,提高了武器模型的互操作性、可重用性。实验表明,该系统具有良好的访问效率和伸缩性。