计算机图形学中有关VUP矢量的探讨

为正确阐述图形学教材中世界坐标系下确定视坐标系时所采用的VUP矢量的作用及其确切含义,提出初始VUP矢量的概念,并将初始VUP矢量绕n矢量旋转与模拟相机横摇角(roll)的概念联系起来,由此得出任意VUP矢量的计算方法.利用该方法对OpenGL中的gluLookAt函数进行了再封装.在航海模拟器上的实验表明,使用该方法进行场景绘制的结果是准确的.     

仿真型索星卡软件的设计与实现

设计并实现了一种用户界面与经典的TS系列索星卡高度近似的仿真型索星卡软件.该软件对实体索星卡的星体数据恒定及网片纬度离散化等固有局限进行改进,可实时计算星体的高度方位并支持自动确定星空以大幅降低用户操作的复杂度,同时为用户提供了可见星体列表等多种丰富实用的功能.     

海面连续溢油的三维实时绘制

对短时间尺度内的连续溢油进行研究.海面采用同心圆网格模型模拟,海浪高度图采用快速傅立叶变换方法生成.提出利用平面折射技术实现海面油膜的绘制,采用粒子系统实现油粒子模型,粒子所在位置的潮流速度采用分区方法高效计算.模拟试验表明,该方法可实现海面连续溢油的逼真、快速模拟.     

基于操纵模拟器的锚泊操纵评估模型

分析船舶锚泊操纵的评估指标,确定评估指标的隶属度函数,并依据评估指标的重要程度确定权重,进而构建船舶锚泊操纵评估数学模型.利用面向对象的Visual C#程序语言实现船舶锚泊操纵评估系统的开发和验证.     

自然现象的实时仿真

雨、雪、闪电等自然现场－因其具有不规则性、动态性和随机性，很难在仿真系统中用FBM方法和L－系统方法实现对它们的实时仿真。作者将粒子系统成功地应用于航海仿真系统中的雨、雪等自然现象的仿真，其实现了雨、雪的动态实时仿真。     

基于Android系统的船用雷达仿真系统研究

现有的船用雷达模拟器大多是基于桌面系统研发。随着移动互联网的迅速发展,基于移动终端的船用雷达仿真系统具有潜在的应用价值。参照JRC-JMA-9100型号雷达,基于Android移动平台设计并实现了一个船用雷达仿真系统APP。采用一种改进的道格拉斯 普克算法对岸线数据抽稀,使用圆周扫描算法对物标进行扫描求交,提高了雷达模拟器岸线回波的绘制效率。采用瑞利分布、正态分布数学模型,利用模型叠加的方式,实现了海杂波、雨雪杂波的仿真。采用分层显示的方式实现了电子方位线、活动距标圈、平行索引线、自动捕获区、偏心显示等雷达刻度系统功能。仿真结果表明,系统在移动终端上运行稳定,仿真效果良好。     

航海模拟器和航海教育及培训(英文)

航海模拟器已广泛应用于航海教育和培训、工程论证和相关领域的科学研究。从某种程度上讲 ,航海模拟器已成为评价航海院校教学条件的一个重要指标。与STCW 78公约相比 ,STCW78 95修正案较大篇幅地增加了在航海教育、培训和评估方面使用模拟器的有关规则 ,无疑这将对航海模拟器的发展起到推波助澜的作用。航海模拟器的发展既受到各种技术发展的影响 ,也深受相关条约的制约     

场景建模的优化(英文)

介绍了场景数据库和实时系统对场景数据库的访问过程 ,从减少多边形数、减少纹理量、合理组织数据结构三个方面阐述了场景建模的优化技术 ,提出了用纹理代替多边形及采用空间和逻辑相结合的结构组织数据等方法 ,这些技术对于在仿真系统中创建和组织高效场景是很有帮助的     

紧急情况下客船人员疏散过程仿真

为训练客船驾驶员应急疏散组织能力,优化客船疏散方案,依托航海虚拟仿真训练平台,基于改进的蚁群算法,提出一种考虑邻接网格面积与转向角度等因素的疏散模型,采用一种改进的约束Delaunay三角网生成算法高效生成导航网格.基于"育鹏"轮建立船舶三维场景,进行人员疏散过程仿真实验.结果表明,该模型有效地优化了多层甲板复杂场景中的人员疏散路径,充分展现了不同年龄、性别疏散个体路径选择的差异性,为具有复杂人群组成结构的客船应急疏散演练提供了一种良好的解决方案.     

船舶系泊操纵仿真训练系统中缆绳可视化研究

针对在船舶系泊操纵训练系统的开发过程中,模拟柔性缆绳时存在的效率不高、逼真程度差等问题,提出了采用基于位置动力学(PBD)的方法来描述缆绳的运动情况.在PBD方法的距离约束和弯曲约束的基础上,提出使用长距离附着约束和引脚约束两种约束条件用于模拟缆绳的弯曲、拉伸等效果,改进了PBD方法中对缆绳的可视化模拟效果.长距离附着约束方法可以防止缆绳粒子的过度拉伸.引脚约束方法将两个粒子合并为一个粒子进行计算,以实现缆绳与琵琶头连接的模拟效果.采用考虑摩擦和黏性的连续碰撞检测约束方法,实现了缆绳与操纵仿真训练系统中其他物体的碰撞检测以及缆绳自身的碰撞检测.通过与牛顿法计算效率对比,改进的PBD方法效率更快,精度更高.