交互式飞行视景仿真系统的设计与实现

基于六自由度运动模型,提出了Vega环境中飞行运动的数学表示及其C 语言描述方法,构建了通用的基于C /Vega的交互式飞行视景仿真系统的驱动程序流程和模块化功能结构,并基于MFC构架利用Vega的实时仿真驱动开发了交互式的实时飞行视景仿真系统。该系统可与控制主机、光电跟踪设备一起形成控制闭环,模拟飞机对运动目标的跟踪过程,并将相应的飞行参数以仪表的显示方式输出,辅助用户测试和评估光电跟踪设备的性能。     

水下航行器视景仿真系统的研究

基于软件平台MultiGenCreator和Vega开发出DIS环境下航行器视景仿真系统。提出了视景点的软硬件配置要求；论述了基于Creator的实体建模方法、基于creator建模和Vega软件环境的海面、水下等海洋环境效果的生成方法、视景仿真软件的开发过程以及整体系统的实现等关键技术。仿真结果表明，该视景系统逼真地演示出水下航行器仿真过程，并且满足系统仿真的实时性要求。     

视景仿真在手控系统中的应用

本文介绍一种用作手控操作的参照物的视景仿真系统，它是手控工作负荷评定方法研究设备的一个重要组成部分。该系统用计算机实时地产生并显示出地球边缘及地面景物的轮廓图形，可为操作者提供一个可靠的参照景象。本文具体介绍了该系统的主要功能、系统组成及仿真工作原理。     

视景仿真中天空背景的真实感改进

从视觉真实感角度论述了增强视景仿真中天空环境模拟效果的一些方法。并以OPENGL为例详细讨论了提高天空、云等自然景观视觉真实感的具体图形学方法,对于在仿真过程中提高用户的沉浸感和真实感有一定作用。     

视景仿真在机车仿真器中的应用

回顾了机车仿真器视景系统的发展过程,介绍了基于ＯｐｅｎＧＬ的机车视景仿地对机车仿真器视景系统的特点,提出了利用视频压缩技术进行视景仿冀 基于ＭＰＥＧ－１标准的系统实现方案,包括压缩／解码,平滑调速,低速时间帧间插值等。     

作战视景仿真系统开发框架

分析了现有的视景仿真技术在系统结构和构建方法上的不足,针对鱼雷等制导武器工程研制仿真的共同特点,提出了一种基于VegaPrime的通用视景仿真开发框架GVSDA.GVSDA的特点在于:对视景仿真系统进行了抽象,建立了动态实体、静态实体、实体关联关系等基于XML技术的元模型,讨论了利用这些元模型建立视景仿真系统模型的方法,实现了XML模型到C 程序代码的自动转换.     

地铁列车运行仿真系统中三维视景建模和简化

随着计算机软、硬件技术的迅速发展,利用三维视景仿真技术动态描述列车运行仿真过程成为一个新的发展方向。简要介绍了三维视景技术在地铁列车运行仿真系统中的应用情况,以北京地铁一号线为例,分析了地铁三维视景模型的构成,研究了在PC机上利用Creator建立地铁三维模型的主要过程,详细分析了建模过程中的难点问题及相应的解决方法,最后介绍了适合地铁车站三维模型的简化方法。     

城轨列车运行仿真系统中三维视景研究与实现

首先分析了北京地铁一号线列车运行仿真系统中实时三维视号子系统的特点，提出利用UML（Unitlea Mpdeling Language。统一建模语言）对三维观景于系统设计进行描述，并利用Creator分别建立车站和隧道三维模型，解决了三维视景于系统与列车运行仿真系统中其他子系境之间实时性的关键问题。实现结果表明：三维视景子系统具有较强的真实感，并且具有较好的实时性。     

视景系统中三维动态模型加载方法的研究与实现

虚拟场景中如果缺少了三维动态表现,会影响到模拟的真实感和系统表现。基于OpenGVS开发平台提出两种动态模型的加载方法:(1)利用3DSMAX加载三维刚性物体运动过程;(2)加载使用底层图形库开发的动态效果,例如基于粒子系统的火焰等。同时,还对动态过程表现中要求的帧速稳定性提出了一种解决方案。上述方法无需过多资金投入,加入虚拟场景后耗费资源少,程序控制简单有效,实现效果逼真。     

基于海量空间数据的实时地形视景仿真算法研究

随着数字地球和数字城市概念的提出，建立海量空间数据的实时地形视景仿真系统受到了越来越多的关注。建立了多分辨率空间数据的四叉树结构模型，提出了基于屏幕分割的LOD数据装载算法和基于相同地理空间大小的LOD数据分割方法，实现了任意方向和分辨率数据块之间的无缝拼接，融合了视相关和地表特征的地形简化方法，同时综合运用了可视区数据的各种预处理手段，提出了可视区数据小号更新算法．通过原型系统开冀。在微机平台上地形绘制速度可达每秒25帧.     

自主式水下潜器虚拟仿真系统研究

基于软件平台MultiGenCreatorPro和Vega开发出自主式水下潜器(简称AUV)虚拟仿真系统。论述了仿真系统体系结构、信息流、AUV运动模型与空间一致性方法;介绍了数据交换方式、主要的仿真功能、实时视景生成与显示技术;给出了AUV基于路径规划的三维仿真结果。结果表明,该仿真系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统仿真的实时性要求,可逼真地演示AUV的自主运动过程。该仿真系统作为演示并验证AUV自主能力与动态控制方法正确性、有效性和实用性的先进手段和科学方法,已得到实际应用。     

人体运动的形象化建模与仿真

人体运动的仿真在分布虚拟战场环境仿真，灾难救援训练，交互式防暴演习等领域有重要的应用。人体是由200多个关节组成的复杂形体，本文采用层次化，关节化的建模方式对人体进行建模，从实用角度，通过运动学方法得到各关节旋转角，根据研究对象的特点，采用基于多摄象机跟踪固定在人体上的标记点的光学测量方法，在此基础上实现人体空间测量数据到关节运动角度的转换，驱动三维高逼真度人体仿真模型，并应用于战场环境士兵仿真以及救援操作作业人员的仿真应用，取得良好的仿真效果。     

视景仿真系统光学视觉通道技术研究与实现

研究了在视景仿真系统中应用多视觉通道图形显示技术时应注意的关键问题,仿真结果表明,多视觉通道技术的合理运用,能增加飞行视景仿真的“沉浸”感。结合该类系统的需要,提出了“光学通道”的概念。根据摄像机成像原理,得到了焦距与视场角的关系,实现了光学通道的变焦功能。该方法计算量小,实现简单,能满足仿真实时性的要求,具有重大的工程意义。     

分布式仿真系统的多通道视景生成

多通道视景生成可以给用户带来具有强烈沉浸感和宽视野的数据可视化效果。讨论了一种在HLA仿真架构下,基于PC机群的分布式仿真系统的多通道视景生成的体系结构,以及在该体系结构下各主要功能模块的工作流程。实验结果表明,该系统在实现分布式仿真系统数据驱动下的多通道静态场景、动态实体实时生成的同时,能够及时响应用户的交互操作,并且具有很高的性能价格比。     

基于离散元的锅内烹饪原材料运动模拟

模拟菜肴烹饪过程中原材料在锅具驱动力作用下的运动演变过程,将锅内固态原材料看做是由大量颗粒组成的集合体,而将锅内处于液态的油水混合物的作用看作是颗粒之间的液桥力,并用离散无方法逐步推演出每个原材料颗粒随时间可进程在空间中的运动轨迹.以二自由度自动烹饪机械作为实验平台,通过模拟/视频对比方式直接验证了上述运动模拟方法的可行性,而后分析了这种机械在不同的控制时间序列下锅内原材料定量化描述的运动效果,间接验证了该模拟方法的有效性.     

作战仿真实体可视化数据模型研究

根据作战仿真系统的可视化需求,提出了作战仿真实体可视化数据模型的分类方法和层次体系结构,建立了可视化数据模型多分辨率规则。分析了可视化数据模型的建模过程和建模方法,确定了基于空间数据库和关系数据库相结合的可视化数据模型数据库存储管理机制。实现了模型的数据获取、建模、处理及应用全过程的可视化,为构建具有高逼真度的作战仿真系统提供了可视化数据模型支持。     

交通微观仿真中的驾驶员视觉感知模型

驾驶员视觉感知模型是交通微双肪真中机动车模型的—部分，其作用是表现出实际驾驶活动中，驾驶员对外界的视觉感知能力，也就是哪些物体可以被驾驶员看到，哪些不能。通过驾驶员视觉关注焦点的移动规律、视场范围和障碍物遮挡等3个方面的研究，提出了一个新的驾驶员视觉感知模型，并注意了该模型的运算速度问题。通过计算机模拟实际场景，对比受试者和模型标注的感知对象，完成了模型有效性验证。对10位受试者进行了194次测试，受试者标注了528个目标，而感知机模型标注了516个目标，其中吻合率为84．30％，漏检率17．61%，误检率15．34％。对出现差异的情况进行细致地分析，可以发现这些差异全部来源于受试者的感觉误差，而且受试者在看到视觉感知模型的输出后，没有一例表现出异议。此外，该模型在避免以往的理想全局明縻模式的带来的缺点的同时1还能使模型的计算量大为减少。     

航天器运动可视化仿真建模技术研究

航天器及其力学部件的可视化运动模型构建技术是航天器飞行控制可视化仿真的关键技术环节之一。针对三轴稳定卫星、自旋稳定卫星等不同类型航天器,通过对其运动力学模型及其各部件运动特性的分析研究,结合图形学原理,建立了航天器位置、姿态运动及其太阳帆板、推力器等部件相对运动的可视化仿真建模算法,利用实时测控数据,成功实现了航天器飞行控制可视化仿真,并在测控任务中得到了应用。