基于GeoTIFF格式的Creator三维地形建模技术

大面积真实地形三维建模技术是视景仿真系统开发的难点问题。提供了基于GeoTIFF数据格式的三维地形建模方法,采用Global Mapper格式转换技术将GeoTIFF数据格式转换为USGS DEM数据格式,应用Creator地形建模技术建立了某地域的三维地形仿真模型,实现了真实地形三维建模的快速化、实用化。     

紧凑的累进网格数据格式及其网络传输

以基于三角形折叠的三角网格简化算法为基础，给出一种支持三维模型数据累进传榆的数据存储格式，并讨论了该格式在网络环境下的数据压缩问题。该方法首先记录网格简化过程中网格局部的连通性（Connectivity）修改信息，并通过对原始网格中的顶点和面片进行重新排序．生成了由基网格和累进记录序列组成的累进网格数据格式；通过对累进数据格式中的连通性信息进行哈夫曼编码，以及顶点数据的区段离散化，实现了网格拓扑信息的无损压缩和可以预测精度的几何信息压缩。结果显示，利用紧缩的累进数据格式，可自由地实现任意三角网格模型连续分辨的变进或变出，并且相关编，解码过程简单、快速，模型数据的压缩比较高。该数据格式及其数据压缩方法可用于三维模型的压缩存储和网络传输。     

基于微型核的双星编队实时仿真系统

为了测试微型核的实时软/硬件性能,利用两个微型核原理样机及dSAPCE实时仿真器构建了双星编队实时仿真验证系统。在实时系统构建的过程中,分别解决了两个微型核之间的时间同步、dSAPCE与微型核原理样机CAN总线双向数据转换以及dSAPCE实时串口数据如何驱动STK场景实时动画显示等问题。利用建立的实时仿真系统,进行了双星编队姿态协同控制算法仿真,仿真结果表明基于微型核的双星编队实时仿真验证系统的软/硬件的正确性。     

面向城域多维数据融合的WebGIS系统设计与实现

研究了城域范围互联网地图系统中多维数据格式的融合方法,对基于B/S架构的VR和GIS集成方法进行了探索与实现。设计了多维数据混合的数据模型,支持海量数据的存取与在线显示。使用网页浏览器无需额外插件即可浏览多维地图,并进行三维场景游览与全景漫游,丰富了在线电子地图的表现形式并改善了交互体验。为电子政务、电子商务与电子教务的场景展示提供了一种基于多维数据的WebGIS的解决方案。     

基于STK的信息作战态势三维可视化表现方法研究

为增强信息作战态势表现的精确性与透明性,提出了基于STK的信息作战态势三维可视化表现方法及其原型系统实现的技术方法。在介绍STK软件的相关概念基础上,针对信息作战态势三维可视化表现系统构建需求,提出了系统基本组成结构,并从STK三维场景文件高效率生成、与信息作战态势二维可视化表现系统的同步、大规模三维场景实时渲染效率等方面对系统涉及的关键技术进行了探讨,最后以某信息作战武器装备体系对抗仿真应用中信息作战三维态势可视化表现系统为例对该方法进行了验证,表明该方法的可行性。

Abstract：

For improving the precision and clarity of exhibition of information operation situation, the method of 3-D visualization based on STK was given. Based on the introduction of characteristic and function of STK, aiming at the requirement to build the system of 3-D visualization in exhibition of information operation situation, the architecture of 3-D exhibition system was put forward. In order to design and realize the 3-D exhibition system, key techniques were analyzed, including how to load a STK scenario efficiently, how to synchronize the 3-D exhibition system of information operation situation with the 2-D exhibition system of information operation situation, and how to render the large scale scenario in real time. Finally, the solution was applied to an exhibition system of information operation situation of weapon system-of-systems combat simulation to illustrate that the method could be used.     

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。     

洞庭湖防洪预警三维虚拟仿真系统平台研究

开发了洞庭湖防洪预警三维虚拟仿真平台,将整个洞庭湖区及周边场景在计算机中虚拟展现.系统开发中应用大范围DEM数据、遥感影像数据、航拍数据和水系、道路、堤岸等矢量数据及实景图片资料,采用地形自动建模软件Terra Vista和地物建模软件Creator完成了大范围地形地物的建模,并对洞庭湖水系精细建模后,与大范围场景形成嵌套建模结构.建立了三维可视化平台,探讨了系统开发中的关键技术,如场景模拟控制、图层读取显示、水体自适应建模等技术,实现了场景的三维可视化及漫游、1954和1998年历史洪水在三维场景下淹没范围的显示以及重点垸和蓄洪垸的显示;并对蓄洪垸内洪水的动态演进过程进行了模拟,能实时显示蓄水量.该系统可提高防洪决策的科学性和效率,为洞庭湖区的规划设计以及防洪调度提供了真实友好的虚拟平台,     

基于无人机遥感影像的三维战场构建技术研究

针对三维战场环境快速构建需求,提出了一种基于无人机遥感影像全自动构建三维战场环境的技术方法.利用无人机快速获取预定区域的遥感影像,基于运动与结构的方法完成场景的稀疏重建和影像标定,使用多视立体匹配算法重建场景的稠密点云,对点云进行曲面拟合和纹理映射生成三维战场数字模型.实验结果表明,提出的方法能够快速构建作战区域的三维场景,有效提高三维建模的效率,在地形分析、情报侦察、作战评估等方面有着重要意义.     

基于数值转换的隐私保护线性回归方法

企业合作进行数据分析时,很多时候不愿意透漏各自的私有数据.针对这种情况提出了在数据异构分布下通过线性转化和添加随机噪声两种数值转换方法来保护企业的私有数据,阐述了怎样在转换后的数据中得到原始的线性回归方程以及线性回归方程拟合优度的计算,怎样在转换后的数据中对回归方程的线性关系和回归系数进行显著性检验,最后结合算例对这两种数值转换方法进行了分析和对比,实验证明基于线性转化和添加随机噪声的两种数值转换方法可用于解决企业合作中私有数据的线性回归问题.     

基于分形技术的海洋战场分布式虚拟环境研究

针对分布式虚拟环境中三维模型占用的存储空间较大,不利于网络数据实时更新的问题,提出了利用分形技术生成场景模型的方法,并结合分形算法和 OpenGL 技术建立了一个海洋战场分布式虚拟环境SBDVE.研究了SBDVE中海浪、海底地形、纹理以及海洋植物等三维模型的分形算法及其模型存储格式,并构建了基于XML的分布式三维模型数据.     

面向交通安全的道路车辆虚拟监控系统

将虚拟制造技术应用于交通安全监控,三维呈现出交通元素并提供丰富的交互操作,引入GoogleEarth三维地图．提出了以文件结构为基础构建三维模型库方法,使用布尔莎模型及高斯投影实现了WGS84和BJ-54坐标系的转换。使用插值法进行曲线拟合实现了车辆的轨迹跟踪、比较,采用部分参考的方式实现轨迹预测。提出了使用因素加积法进行祭妻耿况危险度判别的方法,并建立危险因素影响表作为紧急预案的依据,进行多级查询获得解决预案,并提出建立报表的方法,对预案进行处理。     

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。     

港航设计论证中的三维视景建模技术

船舶操纵模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对通航评估模拟对三维视景系统的要求,提出了一套有效的三维视景建模流程,特别是研究了自然景物、岸上建筑、助航标志和水上船舶的数据库建模技术,对电子海图数据、数字高程模型(DEM)数据和工程设计数据进行有效处理以确保三维视景模型的精确度。介绍了整个数据库的融合技术,从而构建高逼真度的虚拟航海环境。采用面向对象与层次型相结合的三维数据结构建立视景数据库模型,利用层次细节(LOD)和动态物标数据管理技术提高视景显示的速度和灵活性。这套技术已经成功应用于10多项港航设计论证项目的实际研究中,取得了较好的效果。     

三维大地形模型的生成与管理方法研究

以虚拟战场环境为背景，针对大地形可视化中的特殊要求，介绍了三维大地形模型的生成方法和步骤，阐述了地理数据格式的转化方法和人文特征的读取方法与显示途径。实验结果证明该方法可以有效地应用于三维大地形模型的生成与管理，并为最终建立大范围的虚拟战场环境提供基础。     

空地战场作战可视化仿真系统研究

采用STAGE作为作战想定编辑器,MultiGenCreator和Vega作为视景仿真开发工具,在SGI350大型图形工作站上开发了空地战场作战可视化仿真系统。解决了作战想定的二维显示、三维地形建模、UNIX系统下的视景仿真软件开发以及经由实时网络接口与分布交互仿真系统的连接等关键技术。结果表明系统具有图像刷新快,实时性好和逼真度高等优点。     

卫星编队构型设计可视化系统

为实现更自然的卫星编队构型设计,采用OSG(Open Scene Graph)技术建立了卫星编队飞行轨道构型设计过程三维显示场景。虚拟现实技术使抽象的理论设计可视化,实现了虚拟环境下的人机对话。基于HLA(High Level Architecture)下的RTI(Run Time Infrastructure)通讯协议平台,确保了交互通讯的流畅性。采用语音识别、数据手套、图像识别等多种人机交互模式,解决了鼠标键盘操作的枯燥性,让使用者产生沉浸感,满足了不同使用者的操作要求,降低工作人员的疲倦感。     

ERT-VR:一种地震救援训练虚拟仿真系统

ERT-VR系统主要包括指挥员训练子系统与小组训练子系统两部分。指挥员训练子系统基于多通道立体显示系统构建沉浸环境,小组训练子系统以头盔显示器与数据手套等为主要交互设备。ERT-VR设计与实现了一个训练想定生成器,生成的想定数据类似于试题,管理人员分配给受训人员。受训过程被实时记录与评估。阐述了ERT-VR系统组成、功能结构、运行过程与运行实例。     

基于STK的航天发射实时可视化系统研究与实现

首先分析了可视化系统所使用的各种关键技术,包括STK X技术、Connect模块以及各种建模资源的获取等。接着将系统按照功能进行了模块划分,并对各模块进行了详细阐述,设计实现了系统的软硬件。最后以某任务为实例,对系统进行了验证。结果表明该系统地形、影像和GIS数据真实,仿真度高,窗口视点展示灵活,数据表达精准,实时性强。