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.     

基于Web Services的服务合成技术研究综述

从分布式发展的角度分析了基于Web服务的新一代分布式计算范式特征以及生命周期模型,指出了Web服务合成的概念、特点和目标。对服务合成的方式与分类以及Web服务合成逻辑与结构类型进行了分析,同时将常用的Web服务合成方式划分为4种策略,即:基于系统架构(framework)的静态合成策略;基于工作流(workflow)的动态合成策略;基于语义网络(semantic web)的自动服务匹配与合成策略以及基于软件体系结构生命周期的综合式服务合成策略。在此基础上,对目前Web服务合成技术的主要研究领域与发展趋势以及服务合成过程中存在的主要问题与挑战进行了分析与综述。     

三维数字城市与参与设计的结合

数字城市京都为各项研究提供了一个基本的信息框架,基于Web的三维虚拟城市是它重要的用户界面,为更准确获取用户对这部分的要求,我们有必要引入参与设计(Participatory Design)的方法到三维虚拟城市的设计中去。为此,我们选用了VRML作为实现三维数字城市的语言,并基于VRML相关技术实现了帮助用户参与三维数字城市设计的工具。     

基于Web服务和HLA的分布式建模与仿真环境

HLA为分布式建模仿真提供了技术支持,但只限于局域网的仿真应用.Web服务提供了一种新的分布式计算模式,支持跨平台、互操作性和重用性.融合Web服务和HLA/RTI仿真技术,可以实现Internet环境下复杂系统的多学科协同建模和仿真应用.本文分析了下一代分布式建模仿真技术的特点,提出了一种基于Web服务和HLA的复杂系统协同建模仿真的框架,研究了基于Web服务的仿真引擎封装、学科邦元适配器、仿真系统集成等问题,设计了系统的总体结构,基于该框架的原型系统正在实现阶段.     

城市地理信息三维可视化研究

讨论的城市地理信息系统三维可视化技术致力于将传统的地理信息系统和虚拟现实技术结合起来，通过对图形数据和属性数据库的共同管理、分析及操作，实现数据可视化，为城市管理和决策提供准确、及时、全面的信息、依据和手段，促进城市管理的规范和科学化。本文建立的三维可视化城市地理信息系统使用了细节层次(Level of Detail，LOD)显示技术和视景分块调度技术来提高实时性。     

基于Petri网的Web服务组合模型描述和验证

Web服务及其组合的形式化描述和验证是Web服务中一个重要的研究方向.分析了基于Petri网建模的优势,给出基于Petri网的Web服务的形式化定义和描述,对Web服务组合进行建模及元素映射,给出Petri网模型生成算法并对组合服务模型的可达性、安全性、有界性与活性等特性进行验证分析.最后是对一个具体的业务流程的建模和验证分析.由分析可知,该建模方法具有一定的表达和验证Web服务组合模型的能力.     

一种基于Globus工具箱的HLA RTI Web服务化方法

高层体系结构(HLA)能够简化各种仿真组件之间以及仿真组件与指挥控制系统的互操作,Web服务具有平台中立和松散耦合等优势,结合HLA与Web服务,实现HLARTI的Web服务化能够扩展HLA技术在广域网范围的应用.提出了一种用以实现HLARTI Web服务化的方法,给出了基于Globus工具箱的实现.该方法通过一个RTI工厂服务为联邦成员创建RTI服务,RTI服务作为有状态的Web服务实现,将RTI功能作为Web服务提供给联邦成员使用.实验显示,在不对防火强进行额外的配置的条件下,该方法能够顺利的实现联邦成员和RTI在广域网范围跨越防火器的通信.同时,方法简化了联邦成员迁移机制的实现,仿真系统负载平衡更容易实现.     

VR-GIS地质景观技术研究

虚拟现实地理信息系统(VR-GIS)是地理信息系统(GIS)技术的一个重要发展方向。虚拟景观技术是VR-GIS技术的研究热点之一。本文结合实际工程地质数据,研究了VR-GIS地质景观技术,包括基于空间散点数据的三维景观重建、基于图像处理的景观重建技术,以及景观虚拟漫游技术。     

基于Web Service的作战模型共享体系的研究与实现

为保证联合作战训练系统开发过程中,充分利用现有模型资源,避免重复建设,提出了基于Web Service的作战模型共享体系.首先,介绍了模型服务的描述和获取制,以及模型服务器的总体设计和实现方法.然后,设计了单模型服务器和多模型服务器的调用方法.最后,针对多模型服务器调用过程中存在的传输数据量大和时空一致性问题,提出了基于拟合的外推算法,实验证明,基于Web Service的作战模型共享体系是可行的,所设计的外推方法可较好解决问题.     

基于Web Services的模型复用研究

从建模方法与建模语言、模型转换、模型描述信息定义与组织管理、模型软件复用四个方面分析模型复用的研究现状,指出目前模型复用研究的不足;结合Web Services技术,分析了基于Web Services的模型服务生成、模型服务表示、模型服务集成应用等问题;最后结合实例给出了基于Web Services的模型服务开发与集成应用过程。通过实例研究,初步验证基于Web Services技术将可以构建模型服务、并通过服务集成实现模型应用,这进一步提高了模型复用与集成能力。     

一种作战任务分析仿真模型自动生成方法研究

IDEF3模型以其具有简单易学、容易理解掌握等特点，在对复杂的作战任务过程描述中得到了广泛应用，但是，IDEF3模型在对作战任务的逻辑、时间等方面的分析明显不足。而对象Petri网模型虽然可以解决上述问题，可是其建模困难，技术要求高。针对此问题，将二者有机地结合起来，实现IDEF3模型向对象Petri网仿真模型的自动转换，在对IDEF3形式化描述的基础上，给出了转换规则的形式化描述和仿真脚本自动生成的方法，最后，结合一个应用实例给予验证。     

基于3S的扎龙湿地土地盐碱化趋势分析

以扎龙湿地中出现的盐碱化趋势分析来说明在自然因素和人为干扰尤其是人为活动的干扰下,扎龙湿地中出现了盐碱化加强的趋势,这不仅仅表现在盐碱地的总体数量的增加,而且表现在盐碱地结构中中度和重度盐碱地比例的增加;盐碱地的主要转入类型为草甸草原;从空间分布上来看也有从实验区向核心区扩散的趋势。图3,表3,参14。     

列控仿真系统中应答器的定位查找算法研究

在CTCS-3级列控系统的仿真平台中,应答器作为关键的地面设备,需要给车载等地面设备提供定位信息和线路信息等,以保证列车的正常安全行驶,所以在正确的位置给车载设备发送应答器报文信息是很重要的。提出了一种仿真平台中减小应答器定位查找误差的算法,阐述了该算法的实现过程。仿真结果表明该算法减小了应答器定位查找的误差,是仿真中保证列车正常安全行驶的一种重要算法。

Abstract：

In the simulation platform of CTCS-3 system,the balise is the indispensable above-ground equipment which sends the localization information and the line information to the on-board equipment to guarantee traffic safety.It is very important to send the balise text in the correct position and opportunity.An algorithm was developed to reduce the localization search error when a balise was found in the simulation platform and this algorithm’s realizing process in the simulation platform was elaborated on.The result of the simulation indicates this algorithm can reduce the localization search error for balises,which is important in guaranteeing the normal and safe operation for trains.     

PAC-3拦截弹建模与仿真研究

以PAC-3拦截弹为例，建立了该型低速旋转导弹的六自由度空间运动模型、复合制导模型，并对其气动力／直接力组合控制系统进行了反设计，运用MATLAB6．5＆SIMULINK工具箱开发了PAC-3拦截弹的数字仿真系统，最后选取蛇形机动目标为拦截对象进行仿真，结果验证了PAC-3的飞行性能和拦截能力，也说明了反设计的组合控制系统是有效的。     

基于3DGIS的木构建筑群三维重建与可视化

迄今为止中国木构建筑及其建筑艺术与工艺的文献均已非常罕见,利用计算机技术保护和研究古建筑已经成为关键问题。介绍了一个基于三维地理信息系统木构古建筑群的动态可视化系统以及该系统的框架与工作流程,详细阐述了多细节层次技术(LOD)与CAD数据相结合进行精确建模的方法。为了达到逼真效果的实时浏览,提出了一个新的数据库管理引擎,并介绍了遮挡剔除和可编程实时渲染等加速技术。最后,实验分析表明基于3DGIS的动态交互式可视化系统是文化遗产研究与保护的有效工具。     

欠驱动双足步行机器人运动控制与动力学仿真

以欠驱动双足步行机器人为对象,提出一种基于落脚位置控制的运动控制算法,并对其行走控制过程进行动力学仿真。首先基于三维线性倒摆模型(3D-LIPM)控制机器人的落脚位置,建立其行走姿态的虚拟约束,利用有限时间收敛反馈控制器对行走过程进行控制,实现了机器人的动态稳定行走。最后结合MATLAB的符号运算、SIMULINK和虚拟现实技术对其控制过程进行运动学和动力学仿真。实验结果表明控制算法是可行的。     

BH-3hBAC:一种稳定的MANET分簇策略

移动自组织网络(MANET)是一种无需基础设施支持的新型无线网络,其具有很大的动态性.分簇作为一种提高网络可扩展性的方法,在移动自组织网络中有着广泛的应用.在分簇策略3hBAC的基础上,引入了簇头备份机制,提出了一种稳定的MANET分簇策略BH-3hBAC.模拟实验表明,新策略在不影响网络性能的情况下,提高了簇覆盖率、簇的生存时间、平均成员时间,提升了分簇的稳定性,进一步优化了网络的整体性能     

网上博览会虚拟场景在线拖建技术研究

在互联网上采用Web3D技术动态构建网页上的虚拟场景,让用户参与场景的搭建,将大大提升网上虚拟展览馆的互动性。以＂2010年中国上海网上世博会＂专项项目为研究背景,引入用户在互联网浏览器的页面上实现拖放场景元素动态搭建三维虚拟场景的方法,重点讨论了Web页面拖放检测技术,将包围盒射线求交法与最近平面坐标系转换法进行结合并应用于Web页面,实现三维对象的拖放和定位,阐述了分布式存储模式下的虚拟元素索引和虚拟场景动态在线构建综合应用的动态生成方法。实验证明该方法简单有效,为Web客户端的三维虚拟场景快速交互构建提供了便捷的方法。

Abstract：

The interaction of the virtual pavilion online is enlarged by means of making Internet visitors participate in the construction of virtual scene and interact with it on web pages,which has been achieved by using the Web3D technology. Under the background of ＂Expo Shanghai Online＂,a method of dragging and dropping elements on web pages which dynamically generate 3D virtual elements online was introduced. The Drag-and-Drop Building technology which was applied on web pages through the combination of Ray-Box Intersection and Coordinates Transfer method based on the nearest plane was mainly discussed as well as the comprehensive application of virtual elements indexing under the distributed storage pattern and dynamic generation of virtual scene on Internet. Tests proof that the method is simple and effective,which provides a convenient way for Web3D clients to interact with the 3D scene rapidly.     

炮采煤层工作面瓦斯涌出规律的数值模拟研究

研究煤层瓦斯在采动影响下的流动规律是煤矿安全生产的一个关键性问题.考虑爆破振动和固体骨架可压缩因素,建立了炮采煤层掘进面煤与瓦斯流固耦合数学模型.应用FLAC3D差分程序,利用fish语言将变化的孔隙率和渗透率引入到计算中,模拟了煤层在爆破振动作用下掘进面瓦斯流动规律.仿真结果表明:炮采煤层工作面处岩体受振动影响破坏程度较大,巷道顶板位移较小,岩体的破坏主要集中在工作面附近;煤层中的瓦斯压力由远处至工作面逐渐减小,距工作面5米以内的煤层瓦斯压力梯度较大;炮采时,掘进面附近瓦斯压力梯度较大,沿掘进方向孔隙压力呈非线性分布,机掘时,沿掘进方向孔隙压力呈线性分布.     

Research on the frequency domain ∑△-DPCA

The frequency domain ∑A-DPCA processing （F-∑A-DPCA） is investigated in details and an improved scheme for the F-∑A-DPCA is proposed, which can significantly reduce the computational burden. In practice, because of the sum and difference beam pattern designed independently and other system errors, the clutter suppression of the time domain ∑A-DPCA processing （T-∑A-DPCA） is significantly degraded. However, the F-∑A-DPCA adaptively calculates the optimum gain ratio for motion compensation within each Doppler cells which is robust to system errors. Theoretical analysis and simulation results are presented to validate that the F-∑A-DPCA can achieve superior performance of clutter cancellation than the time domain processing, and its performance can be significantly increased if more pulses are used for the Doppler filtering. The improved approach is efficient, and feasible for real-time application.