基于Flightgear模拟器的实时可视化飞行仿真系统

针对国外某型无人飞行器,建立了非线性六自由度飞行模型和自主导航控制系统,在此基础上,利用Flightgear飞行模拟器外部数据输入/输出接口,将飞行仿真数据通过网络实时传递,驱动Flightgear可视化引擎,实现飞行仿真中,飞行姿态、天气条件和地理环境的三维实时可视化显示。仿真试验表明,该可视化飞行仿真系统可扩展性强,开发周期短,系统建设简单,使用方便,为今后的深入研究打下了良好基础。     

制导炸弹的实时仿真可视化系统设计

分析了运用OpenGL图形库对制导炸弹飞机带飞和投弹实验进行实时化、可视化仿真设计的可行性。研究了实时仿真所需的五大功能模块。介绍了如何利用Open GL和Visual C 6．0以及串口通讯实现编程的方法。制导炸弹的实时仿真可视化系统设计是以Visual C 6．0为开发工具，利用其强大的类库MFC及工具App Wizard，结合OpenGL图形库的编程思想而实现的。它实时、生动、清晰、直观地显示了制导炸弹飞机带飞和投弹的全过程，从而实现了制导炸弹的实时可视化仿真。实验证明，该系统可以有效地在监视器上实时显示出制导炸弹的飞行姿态及其性能参数。     

三峡库区洪水演进三维可视化仿真研究

介绍了三峡库区洪水演进三维可视化仿真系统的开发.探讨了基于高精度、大范围DEM数据的断面控制点提取方法,采用网格逼近的方法生成了三维河道地形,与大尺度流域三维场景形成嵌套结构;在与一维水动力学模型集成的基础上,提出了基于断面的河道边界搜索算法,采用动态纹理技术和纹理坐标求解实现了大范围水面动态模拟;开发了三维场景中手动和自动漫游方式,实时信息查询以及淹没过程分析模块.所研制的系统使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果,可有效地模拟流域洪水的三维演进过程.     

基于实时测控数据驱动的航天可视化仿真系统

随着我国航天事业的发展,对航天测控可视化系统仿真技术的要求也逐步提高.文章以我国嫦娥一号卫星首次月球探测工程为背景,分析并口研究了基于实时测控数据驱动的可视化仿真系统需要实现的功能,并针对过去实时视景仿真系统中视点设计适应性差、缺乏灵活性等弊病,提出了可应用于航天探测视景仿真的通用视点设计步骤,实现对三维视景灵活多变的实时渲染显示.     

航海模拟器中海面溢油的三维可视化研究

对短时问尺度内的点源瞬时溢油进行研究,将溢油过程分为油膜自身扩展和油膜漂移、扩散两个阶段,分别用椭圆模型和油粒子模型计算溢油的轨迹.采用基于海浪谱的快速傅立叶变换方法绘制大规模海面.利用粒子系统方法实现油粒子模型.提出利用平面反射技术实现海面溢油的三维可视化,即将溢油平面轨迹渲染为纹理图,再将纹理图通过反射技术映射到海面上.提出的方法已成功应用在航海模拟器的溢油事故模拟中.     

海上溢油应急反应基于GIS的模拟训练系统研究

尽管目前国内外相继研制出有关海上溢油的信息系统，但是在国内还没有专门针对海上溢油应急反应的模拟训练系统。我们对海上溢油应急反应整个过程进行了系统的分析和研究，研究、设计和开发出海上溢油应急反应基于GIS的模拟训练系统。该系统由海上溢油应急反应培训系统、海上溢油应急反应地理信息系统(GIS)、海上溢油控制与清除决策专家系统和计算机模拟训练系统四个子系统组成。建立了海上溢油应急应用模型系统，以GIS为平台，综合海上溢油应急反应具体过程，实现了GIS与系统应用模型的有机集成。     

基于MATLAB的CDMA无线通信可视化仿真

根据文献1中对CDMA通信的工程实现技术,本文利用MATLAB平台的SIMULINK功能编写了一套CDMA通用功能模块库,并在此基础上进行了多项可视化仿真。该软件较好地显示了CDMA通信的工作方式和优越性,及采用SIMULINK进行仿真的良好的演示效果,并为CDMA的仿真提供了一个较好的软件平台。     

热动力系统的可视化仿真

首先介绍了计算机可视化的由来和发展趋势，然后着重介绍了自行研究开发的一种新型热力系统可视化仿真软件开发平台。该系统充分集成各种最新的计算机技术和热动力系统建模技术，可以完成系统方案研究和系统动静态性能分析，可以进行控制系统的优化设计和实际系统的测试，并且还可以完成对复杂热力系统的仿真。     

基于OpenGL的冷轧轧制过程可视化仿真

虚拟轧制系统可以为现有轧机的设计和现代化改造提供技术支撑和仿真试验环境;可以探索现有轧机工艺特性,改善工艺参数,以提高产品的质量与产量。根据1200四辊轧机,采用先进的OpenGL建模技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术,建立了一套能够完成设备仿真、控制仿真和管理仿真的冷轧轧制过程动态仿真系统。可以实现不同情况下的仿真,并且能够对输出结果进行追踪。     

基于溢油模拟的船舶溢油污染风险评估

以长江口海域的船舶溢油风险分析为研究对象，通过对已有的溢油模型的多次仿真模拟，观察常见油类在不同的环境条件和溢油状况下的漂移及扩散情况，总结出影响溢油油膜面积及运动轨迹的因素，在此基础上，对长江口船舶溢油高影响区域进行了识别。研究表明：基于溢油模型的船舶溢油风险分析是可行的；影响溢油油膜面积的重要因素是风况；潮流则是影响溢油运动轨迹的主要因素；长江口海域船舶溢油高影响区域为南北槽航道入海口门区域。     

基于物理模型的乐器仿真技术

基于物理模型的乐器仿真技术是运用声学和力学理论，通过偏微分方程来描述乐器的振动物理特性，它不仅可以精确地描述乐器发声及发声过程，而且还可以准确地再现演奏者的弹奏力度、速度和情感，表现方法与控制仿真参数完全与真实乐器一样而无人工合成的痕迹。随着计算机计算能力的快速提高以及MPEG4的问世，这种方法日趋活跃，成为目前乐器仿真、声音合成的研究热点。本文阐述了物理模型方法中常见的五种技术，分析了它们的特性及其缺陷，阐述了各自的基本思想及实现方法，重点论述了两个著名模型的局限性，并相应地提出了我们所推导出的一维和二维物理模型。     

基于流体模型和GPU加速的火焰实时仿真

针对目前基于物理模型模拟火焰的计算量大、复杂度高,很难进行实时模拟的问题,提出了一种基于流体模型和GPU加速的火焰实时模拟方法,该方法根据火焰的不可压缩、低密度、无粘性等特点,通过流体方程计算火焰的物理属性,并将其求解过程在GPU中并行加速,从而大幅度提高了算法的运算速度,实现了火焰的实时模拟,并取得了较真实的模拟效果。     

虚拟座舱实时视景仿真系统的设计与实现

本文首先阐述了虚拟现实技术在虚拟座舱视景仿真领域的应用，并通过三维可视数据库对物体及地形场景进行了建模，然后利用实时开发应用程序对场景动画进行驱动，最后实现了虚拟座舱的实时视景仿真系统。该系统可以完全满足虚拟座舱实时性的要求，为研究座舱仿真系统的视景实时生成问题提出了新的解决方案。     

基于三角带模板的车辙实时可视化方法

给出一种基于三角带模板的车辙实时可视化方法，结合车辙的物理模型，并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。先将地形分成大小相等的若干块，预计算一族三角带模板。在地形绘制时，仅是根据包围盒误差因子简单的选择一个三角带模板。选择Bekker的地形沉陷模型作为车辙的物理模型，并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。给出了完整的动态地形可视化算法。最后实验证明的方法是可行、有效的。     

基于时间事件模型的实时系统仿真与时序分析

提出了一种基于时间事件模型的实时系统时序分析方法。该方法以仿真为基础对目标系统进行分析,不仅可以描述实时系统的周期和非周期任务,各种同步事件以及与时间有关的行为特征,而且还能够刻画实时系统中多个任务间的通信与同步特性;通过基于优先级的可抢占式的任务调度算法对目标模型进行仿真执行,并基于仿真结果对其进行时序分析,如任务响应时间和执行时间等,避免了形式化分析方法存在的状态空间爆炸问题。最后通过实例验证本模型与方法的有效性与实用性。     

玉米群体冠层实时物理模拟

植物器官具有柔性体性质,如何快速高效地处理植物群体内部、植株之间,以及植物器官之间的碰撞检测及变形问题是进行植物群体实时物理模拟的关键.以玉米群体冠层为例,提出了四面体网格结合皮肤网格的双层架构的植物群体物理模拟方法.该方法创建与植株精细的三角形皮肤网格模型相对应的较粗糙的四面体网格包络模型,在四面体网格模型上进行物理模拟、碰撞检测等计算,然后通过四面体网格与皮肤网格间的关联将模拟结果变换到三角形精细网格模型,从而实现了较为逼真、稳定的植物群体实时物理模拟效果.     

基于温度变化与物理模型的飘雪场景模拟

关于自然现象中飘雪的模拟一直是计算机图形学中最具挑战的问题之一.对于飘雪场景的模拟可以大大提高虚拟场景的逼真效果.在基于粒子系统的基础上,引入用温度变化来控制雪花大小和密度的算法,使场景模拟效果的真实性大大提高.同时,在分析雪花物理运动规律的基础上,提出了雪花的运动方程.通过恰当选择粒子数目,可以达到真实性和实时性要求.     

基于生物模型和GPU加速的实时鱼类运动仿真

针对目前鱼类运动实时模拟系统计算量大、复杂度高、很难在普通PC上进行实时模拟等问题,提出了一种基于生物模型和硬件加速的鱼类运动实时模拟方法,该方法在对鱼类生物模型和运动进行分析的基础上,对鱼类进行模块化建模,同时对鱼的运动进行分解并设计了统一的鱼类运动函数,通过GPU进行并行加速处理,提高了算法的运算速度,实现了在普通PC上的鱼类实时运动模拟,并取得了较好的效果。