基于MultiGen Creator的航天发射场三维模型优化技术

采用3D模型优化技术可以提高仿真系统的逼真度,满足实时仿真的要求.结合航天发射场三维模型的特点和要求,从建模过程、模型数据库、模型封袭三个方面对关键优化技术进行探讨,并给出模型示例对优化效果进行了验证.通过对比优化前后的运行性能参数,证实了优化建模技术能提高三维模型数据响应速度,增强仿真效果的真实性和流畅性.     

一种自动地形建模方法的研究

介绍了一种基于电子海图的自动地形建模技术,在依据深度控制点和等深(高)线生成密集网格的基础上,采用递推方法生成地形。详细研究了算法原理和实现方法。     

基于Creator的飞行视景三维模型数据库优化技术

根据飞行视景仿真中三维建模的特点和要求,利用Creator强大的可视化建模功能和模型数据库优化技术,从调整模型数据库层级结构、减少模型复杂度和减小模型文件尺寸等几个方面着手,创建飞行视景仿真中所必需的飞机/导弹、座舱仪表和地形等典型对象的三维模型,在模型的复杂度和逼真度之间进行平衡,通过某飞行模拟训练系统软件开发中三维模型优化前后运行性能参数的对比,表明了优化建模的必要性和该建模技术在普通PC平台上支持飞行视景实时仿真的可行性.     

基于多分辨率遮挡剔除的复杂地形绘制框架的研究

基于复杂地形实时绘制的特性,分析了地形多分辨率建模与遮挡剔除技术结合的必要性,提出了一种将地形多分辨率建模与基于最小二次方平面的地形遮挡剔除相结合的地形绘制框架及其设计原则.基于该框架的地形绘制算法除了能有效减少送入绘制管道的多边形数量之外,还充分考虑了算法性能的最优化及地形的动态扩展.实验表明了基于多分辨率遮挡剔除的地形绘制框架的可行性和有效性.     

大规模地形动态快速绘制技术研究

大规模地形的快速绘制是目前的研究热点,如何有效地进行地形数据组织及模型简化,关系到渲染的速度和效果。为解决这个问题,结合现有算法提出了一种基于灵活简化准则的分块连续LOD模型构造算法,以及相应的模型预裁减调度绘制算法,将大规模地形转换为小块地形进行处理,并利用视点运动的连续性和前后帧的相关性,管理调度细节层次模型。实验结果表明,该算法有效地解决了绘制速度与质量之间的矛盾,较好地实现了大规模地形场景的实时快速漫游。     

飞行视景仿真中三维大地形的生成

如何既逼真的实现三维大地形的可视化,又消耗尽量少的系统硬件资源,是飞行视景仿真必须克服的问题.从飞行仿真中三维地形显示的特点出发,以我国东南部某地区的DEM(数字高程模型)数据块及其航拍照片作为原始数据,采用先生成测试地形,再实现全部大地形的方法,通过设置3个级别的LOD和采用地形转换、网格简化及地形分块技术,采用三维建模软件Creator生成了一块400×400km2的大地形,满足了飞行仿真的需求.     

基于复杂地形的化学仿真环境建模研究

环境仿真是模拟训练系统建设中的一个重要内容.由于目前化学仿真环境没有考虑地形因素的影响,在模拟训练的导调控制、仿真交互与裁决评估等方面存在诸多问题.在经典高斯扩散模型的基础上,通过地形高程修正、扩散参数修正、质量守恒修正,得到复杂地形条件下的化学仿真环境,设置的化学危害区域与复杂地形大气扩散规律比较吻合,且计算速度快、...     

基于四叉树的地形数据二维显示与交互

地形是合成自然环境中重要的组成部分，地形的二维显示对于创建想定以及二雏仿真具有重要的意义。本文根据地形二维显示中遇到的实际问题，提出了基于四叉树的地形二维显示框架，将不同类型、各种规模、各种格式、大数据量的地形数据用该显示框架统一组织起来，实现地形图的动态生成，解决了地形图的动态交互显示及实时查询问题。     

一种基于卫星照片的大地形仿真方法

提出了一种大地形制作方法,该方法采用多边形网格剖分算法由高程数据生成地形轮廓模型,以卫星照片作为贴图生成地形纹理,采用LOD技术提高地形显示速度。给出了卫星照片获取、卫星照片与地形轮廓匹配、贴图精度控制等关键技术的实现算法。结合某导弹飞行仿真项目,制作了某地区一万平方公里区域的大地形场景,仿真效果良好,验证了制作方法的有效性。     

基于地形遮蔽的自旋弹测高雷达回波建模与仿真

为解决导弹自旋运动模型复杂、建模计算量大的问题, 建立了一种新的导弹自旋运动模型。在该运动模型的基础上, 考虑了地形起伏对弹载测高雷达回波遮挡的影响, 利用仿真地形, 采用地形遮蔽算法, 建立地形遮挡下的雷达回波模型, 仿真得到不同高度下的雷达回波图和频谱图。通过对回波的分析、得到在高度为10 km, 雷达斜照射角度超过65.3°时, 地形起伏对于雷达回波有显著遮蔽影响雷达回波发生频谱搬移等若干结论。该结论与实际情况一致, 验证了模型的准确性, 为后续弹载测高雷达回波模拟提供一定的理论支撑。     

工程软件数据格式转换网络的复杂性分析

大量级和分散的工程信息的元素集合中存在着相互联系,从复杂网络的视角来研究其间的复杂关系,将为工程信息的组织与保护提供一条新思路。建立了一个以软件可操作数据格式为节点的格式转换网络,从复杂网络的静态特征指标,如平均路径长度、聚类系数、节点度分布等方面,对其进行实证分析。实验表明该格式转换网络具有小世界特性,节点度符合指数分布。     

基于OPNET软件的数据网络建模与仿真研究

基于通信网络仿真软件OPNET对一工程数据网络进行了建模和仿真,介绍了网络建模的原理、过程和步骤,收集了影响数据传输的一些关键性指标,分析了仿真的结果,验证了数据网络的技术设计,并对进一步的工作作了展望。     

基于立体视觉的三维建模方法

研究了基于立体视觉的三维反向建模方法。该方法利用线状结构光与立体视觉原理,首先测量位于四自由度平面机器人上的三维物体的表面几何信息,然后通过获得的采样数据集,自动构建具有真实纹理的三维几何模型。相应提出了一种新的系统标定方法与自动曲面重构算法,并实现了一个面向虚拟现实应用的三维物体的自动反向建模原型系统。     

基于连续球面剖分的全球地形数据组织模型

基于正八面体球面剖分的思路,提出了一种对全球地形数据进行组织管理的方法。该方法扩展了QTM的定义,采用了一种新颖的经纬度相关的编码方式,可用于对数据进行快速地检索与调度。同时采用了批量处理的策略,将模型的基本单元从单一三角形变为批量三角形的集合—区块,大大减少了调度过程中CPU负担。并针对区块的数据结构,设计了一种紧密集成的存储方式,减少了系统I/O的代价,便于数据的调度与管理。整体模型结构明确,存储高效,调度方便,能够很好地支持全球范围下地形数据处理与可视化的应用要求。     

基于Vega Prime的三维虚拟战场大地形动态生成研究

大地形的三维可视化直接影响虚拟战场的真实感、沉浸感、交互性及作战仿真任务的覆盖率。针对虚拟战场大地形可视化的特点,着重于大规模真实地形实时可视化技术的研究与实现,并以我国西北部某地区的DEM(数字高程模型)数据及其卫星照片作为原始数据,通过设置多层LOD和采用虚拟纹理、网格简化及地形分块技术,采用三维建模软件CTS(Creator Terrain studio)生成了一块400X400km2的大地形,满足了作战仿真对三维虚拟战场的需求。     

基于数据流的软件抗衰重启技术研究

制定准确实时的细粒度软件抗衰策略可以进一步增强策略的准确性,优化重启效果,提高软件可靠性。在数据流的基础上,结合了软件抗衰重启理论,定义了基于数据流得软件系统模型,制定了较为全面的系统性能参数,并且通过异常模式提取和趋势分析的方法有效地对软件异常子系统进行预测,确定出系统的重启层;同时给出了新型告准确度的重启相关度的计算方法,增强了其实时性和准确性,从而为执行高效准确的细粒度软件抗衰提供支持。     

基于ADAMS的甘蔗柔性体模型建模研究

甘蔗柔性体模型的建立是研究小型甘蔗收获机虚拟样机这一刚柔耦合多体动力学系统中的重要工作,基于ADAMS软件的多体动力学理论以离散梁法、Flex法和AutoFlex法3种方式建立了甘蔗的柔性体模型.模拟静载变形、甘蔗与扶蔗机构的动态作用过程进行了仿真分析.将分析结果与理论值和实验结果对比分析,结果显示用Flex法建立的甘蔗模型最接近理论值和实验情况.另外从求解精度、求解效率等方面对3种方法进行了综合比较,指出三种建模方法各有优缺点,分别适于不同的应用场合.     

基于真实地形数据的虚拟直升机低空飞行仿真

直升机的作战环境和运用特点要求直升机主要在低空或超低空飞行,因此在直升机飞行仿真中必须考虑地形因素的影响。本文研究虚拟战场环境中计算机生成直升机的自治运动仿真,实现了用于虚拟直升机低空飞行仿真的地形数据处理、路径规划、路径跟踪、实时避障以及与动力学模型的集成。     

基于过程数据的动态PLS建模

许多工业过程中获得的输入输出数据在时间、空间上是高度相关的,且含有测量噪声。针对此类数据,提出采用动态PLS方法,最大化输入和输出变量矩阵之间的协方差,保留大部分有用信息,去除测量噪声,把高维数据空间降维,建立较为精确的工业过程数学模型。提出对MIMO系统进行研究,推导了可直接用于控制的动态PLS模型数学公式。对一个工业过程实例进行仿真,分别应用动态PLS回归和线性回归MLR方法,得出的结果经分析验证了此算法的有效性。     

基于构件技术的三维分子动力学仿真软件的开发

根据分子动力学仿真应用开发环境的要求,提出了基于构件来设计分子动力学仿真软件的思想。然后,在VC 6.0编译环境下,使用CGLEnableView类构件开发了分子动力学仿真软件。此仿真软件严格遵守COM规范,可以作为构件为其它软件调用。此外,该仿真软件具有仿真过程中的实时三维显示功能,可实现旋转、缩放和平移等基本交互操作。并且还集成了数据输入、输出、图像存储和结果分析等功能。最后使用该软件对单晶铜的AFM针尖刻划实验进行了仿真。仿真结果表明,该基于构件的仿真软件可以稳定而可靠地解决分子动力学仿真方面的问题。