分布式虚拟战场环境中地理环境模型的研究

现代战争是陆、海、空多兵种协同作战的全方位的复杂战场环境,对战场环境的综合仿真是一项庞大的系统工程,因此,通过计算机仿真为武器系统的研究提供强有力的技术手段。本文主要讨论了分布式虚拟战场环境中的地理环境模型,详细阐述了分布式虚拟环境中综合地面环境研究的各个方面,提出了一种可以实时估算各种地理环境因素动态变化的计算模型。     

基于UML的导弹战损仿真系统分析和设计

针对导弹武器系统战场损伤评估的需求,分析了导弹战损仿真系统的组成和功能.采用UML建模语言的用例模型,静态结构模型以及动态行为模型完成了对导弹战损仿真系统的可视化建模.     

分布式虚拟战场环境中地理环境模型的研究

现代战争是陆、海、空多兵种协同作战的全方位的复杂战场环境，对战场环境的综合仿真是一项庞大的系统工程，因此，通过计算机仿真为武器系统的研究提供强有力的技术手段。本文主要讨论了分布式虚拟战场环境中的地理环境模型，详细阐述了分布式虚拟环境中综合地面环境研究的各个方面，提出了一种可以实时估算各种地理环境因素动态变化的计算模型。     

基于Creator/Vega的战场视景仿真

为了建设作战仿真实验室,开发虚拟战场视景仿真系统,进行作战模拟训练,并针对以往对场景建模与管理等技术方面的不足。探讨了基于Creator／Vega软件实现战场场景建模与管理的优势及在数据格式兼容性、复杂三维模型的构建与渲染、LOD等方面存在的问题,给出了相应的解决方法实现战场视景仿真,并对关键技术作了探讨。结果表明实现的战场视景仿真系统能增加指挥人员的真实感和沉浸感,并能提高系统的渲染程度。     

基于BIM的三维仿真系统设计与实现

通过BIM技术能够对建筑物从设计建模到模型各类信息的抽取,虚拟建设,导入虚拟仿真引擎,建立仿真模拟系统,整体了解建筑物受力和碰撞检测,为建筑物的毁伤评估找到模拟仿真途径的证明方法。基于Unity3D引擎开发三维仿真平台,依靠仿真软件平台实现建筑物模型与仿真数据的三维展现。文章试图从研究虚拟仿真技术来解决建筑物设计和毁伤评估问题,探讨了这一新技术可能对建筑整体设计产生的影响,并展望了未来的发展方向。     

分布式虚拟海战场仿真关键技术研究

在分布式虚拟环境下进行大规模军事战场仿真是目前仿真领域的研究热点。作为虚拟战场仿真的重要组成部分,分布式虚拟海战场仿真主要是解决大面积海浪视景实时生成和网络数据量太大引发的网络延迟这两个关键性问题。本文以海浪统计学模型为基础,采用视点相关的LOD模型实现了海面多细节层次建模,有效提高了大面积海浪视景仿真的实时性和逼真度;并基于Winsock 的TCP/IP协议,采用多播技术和推算定位技术,大大减少了分布式虚拟海战场仿真中的网络数据流量,实现了多通道视景同步,取得了较好的效果。     

古典园林的虚拟仿真建模和动态效果研究

高真实感的动态仿真技术一直是古典园林虚拟研究的重点和热点,针对如何实现园林景观的数字化平台设计,本文提出了一种依托高真实感虚幻引擎开发工具包(Unreal Development Kit,UDK)与强大植物建模软件SpeedTree相结合的完整制作方案,它使园林虚拟仿真交互更加真实.该方案从基础建模、贴图处理、植被添加、户外光影和动效制作等方面提升了古典园林的虚拟仿真表现;模型的流线性表面及后期不透明贴图处理解决了古典园林中复杂模型的渲染时间长和真实感差的问题;根据UDK引擎和SpeedTree插件完成了植被的真实还原及复杂的光影问题,解决了日夜交替、光影浮动的动态逼真效果;最后探讨了虚拟技术与古典园林设计相结合的技术优势和发展前景.     

基于HLA和Vega Prime导弹作战虚拟仿真系统研究

为满足导弹作战虚拟仿真系统的需求,采用分布交互仿真高层体系结构(HLA)和虚拟现实技术,结合导弹作战系统特点,设计基于HLA和Vega Prime的某型导弹武器仿真系统,描述其系统功能特点.在介绍HLA/RTI并分析导弹作战系统工作原理的基础上,提出导弹作战虚拟仿真系统的解决方案,介绍系统的三维虚拟场景建模、联邦成员模型、仿真对象模型以及成员接口的设计与实现,最后实现导弹武器系统的整个仿真过程.研究结果表明;HLA是建模和仿真的通用技术,虚拟仿真技术是现代仿真技术的重要发展方向,解决了虚拟现实问题并使仿真的可视化程度大大提高;该系统具有良好的可操作性、可扩展性和实时性.     

虚拟战场特殊效果仿真研究

爆炸、火焰等特殊效果是虚拟战场的重要组成部分,对于提高虚拟战场仿真的逼真度具有重要作用;分析了特殊效果仿真的基本方法,对虚拟战场中的各种特殊效果进行了分类;指出了虚拟战场特殊效果仿真的难点,并给出了具体的解决方法.     

基于Unity3D的固定设施快速建模与交互系统设计与实现

在对所使用的Unity3D引擎做简单介绍的基础上,主要针对固定设施快速建模方法进行阐述,结合实际工作要求短时大量不同类型固定设施模型构建及高效导入虚拟仿真引擎做了详细说明,在此基础上设计并实现了支持固定设施碰撞检测的三维交互系统,为后期仿真实验奠定了基础。     

VR技术在城市轨道交通车辆工程仿真系统中的应用研究

传统3D仿真技术系统缺少沉浸感、真实感和互动体验性。提出基于Unity3D引擎、HTC VIVE交互设备的VR(Vitual Reality虚拟现实)的仿真技术,给出在城市轨道交通车辆工程中仿真系统中的应用。进而给出了该仿真系统的硬件建设方案,仿真系统设计的整体框架和开发流程;讨论并研究了仿真系统中虚拟场景及实物的建模和车辆维修实时交互的关键技术。以维修中安装牵引电机螺帽为例,详细阐述了在Unity3D中采用C#编程实现虚拟人机交互功能的逻辑思路、操作过程和设计方法。     

基于Web Services的虚拟仿真系统研究与应用

在武警执勤训练中,沙盘训练方式存在着真实感较差、模型不可变等缺陷,影响训练效果。而采用虚拟现实技术,构建虚拟战场仿真系统,是克服这一缺陷的可行方法。基于VRML与Web Services技术,研究并实现了一个应用于武警执勤训练的三维在线虚拟战场仿真系统。给出了系统架构,并对其核心功能实现作了详细说明,最后给出了该系统的一个场景仿真实例及其性能分析。结果表明:三维在线虚拟战场仿真系统应用于武警执勤模拟训练,取得较好效果。     

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题.随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本.探讨了DirectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用.比较全面地介绍了利用DirectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术.     

Vega Prime中的碰撞检测方法研究与实现

为了提高虚拟战场环境中实体间碰撞检测的实时性和准确性,对Vega Prime中碰撞检测算法实现的机制进行了研究。针对不同的仿真应用,分析了Vega Prime仿真平台下碰撞检测器的类型及特点。总结出了在Vega Prime环境中定义、创建和使用各种碰撞检测的方法和步骤,并结合大地景仿真、海洋视景仿真和威胁判断验证了这些方法的有效性。给出的开发思路对于车辆仿真、飞行仿真、交战过程仿真等各类视景仿真开发都具有很高的通用性和实用性,可以满足最为复杂的虚拟战场应用要求。     

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题.随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本.探讨了DirectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用.比较全面地介绍了利用DirectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术.     

基于元模型的战场环境多分辨率建模

为了满足复杂仿真系统对战场环境模型不同分辨率的要求,解决不同分辨率环境模型的转换问题,给出了基于元模型的多谱线分辨率战场环境建模方法.该方法首先对将要建模与仿真的战场环境进行分解,得出战场环境模型的组成部分及战场环境与军用仿真实体的5个交互类别,然后通过战场环境的元建模参考框架,给出了战场环境元模型最基本的组成要素,利用递阶层次的元模型来构造各个环境模块,最后使用BNF来实现战场环境的元模型,通过合并元模型的相同节点来实现不同层次细节和详细层度的多谱线分辨率环境模型,也保证了战场环境模型的语法一致性.     

通信设备仿真中3D仿真技术的研究与实现

通过对目前常用的5种3D引擎技术,即Ogre+3dmax(maya)、Udk+3dmax(maya)、Quest3d+3dmax(maya)、OpenGL+3dmax(maya)、Unity3d+3dmax(maya)进行了技术分析与实现,研究如何实现3D仿真技术在通信设备仿真中的应用。从方案比较、建模工具、仿真平台、物理引擎、数据共享等方面给出了研究结论,建议选取Unity3d+3dmax(maya)作为首选方案,在虚拟的三维空间中构建通信仿真训研平台。     

虚拟仿真系统的图像建模技术研究

提出了虚拟仿真系统建模的"数学模型+图像模型"的模型结构,重点讨论了虚拟仿真系统开发过程中的几种图像建模方法和技术,实践证明这些方法具有良好的通用性和实用性。     

计算机虚拟仿真技术在数控加工中的应用研究

为有效预防数控加工中机床、刀具和夹具相互之间的干涉碰撞问题,采用计算机虚拟仿真技术,构建了某数控车床虚拟加工仿真系统,重点介绍了该数控车床虚拟装配模型的建模过程．通过设置虚拟机床参数,完成了虚拟环境中的典型零件加工过程仿真,同时进行了数控加工过程中可能发生的碰撞和干涉检查,分析了零件的可加工性和工序合理性,以及检验数控程序的正确性．仿真结果表明：该数控加工虚拟仿真系统的装配建模方法可行,加工仿真过程可有效判断该机床工艺系统可能存在的相互干涉问题,对预防现实加工中的碰撞事故的发生具有指导意义,为数控车床虚拟加工系统的后续开发提供了一种新的视角和途径．     

一种可定制三维图形仿真引擎体系结构研究

针对现有3D图形引擎中软件体系结构比较具体、内部模块之间耦合度大、系统排故困难、新技术新算法无法快速嵌入等问题,提出了一种可定制三维图形仿真引擎平台的体系结构。该体系结构从研究复杂仿真系统角度对复杂引擎平台系统的设计准则、扩展机制、仿真资源装配关系、典型模块开发及组件封装等仿真模型进行了描述。利用这些仿真模型,应用开发者可以明确设计思路,集成最新算法资源,灵活定制仿真装配组件,立足于仿真学科快速组建自己通用化的三维虚拟仿真引擎平台。