分布交互仿真过程中的数据收集与回放

目的　对仿真过程进行记录和回放，利于事后分析和仿真重演． 方法　利用作者先期开发的分布式交互仿真（ＤＩＳ）支撑平台，将数据收集和回放当作仿真实体对待，开辟实体表缓冲区，采用面向对象、线程和远程调用技术． 结果　设计并实现了ＤＩＳ环境下数据收集器和回放器． 结论　基于ＤＩＳ支撑平台中缓冲区，可以方便实现任何仿真实体．     

基于计算机仿真的虚拟自动生产线实验系统

随着web和虚拟现实技术的迅速发展，虚拟实验的实现成为可能。根据机电一体化实验的需求，这里研制了基于计算机仿真的虚拟自动生产线实验系统：系统平台设计——基于Web的B／S结构模式、混合使用HTML、JSP、Jave、Applet，Web服务器与数据库管理系统的集合，增强系统图形信息的动态传输和网络交互操作功能；联合使用UG与VRML和优化VRML模型数据结构，降低建模难度、提高模型品质、改善网上动态传输和交互的实时性；提出的优于传统拼接法的隐藏替换法有效地解决动画拼接，很好地实现了用户视觉上的连贯性。该实验系统试运行表明，研究达到预期效果。     

基于网络的自主式智能机器人仿真调试虚拟环境

应用基于B/S结构建立网络虚拟环境 .服务端各功能模块的实现采用Agent技术 ,Agent之间通过布告板实现交互和智能决策 ,并对各Agent的数据进行采集 ,将得到的数据存入控制信息数据库中 ,作为对自主式智能机器人运动的仿真调试的控制数据 ;客户端用VRML静态建模 ,用Java3D动态建模 ,构建三维虚拟场景 ,并通过JavaApplet实现与三维虚拟场景之间的交互 ;建立了一个基于网络的、多用户、可交互、分布式的仿真调试虚拟环境 .     

面向在机检测系统的IGES复杂型面再生及其虚拟仿真模型

为实现在机检测系统与通用实体建模软件的数据传输以及与虚拟仿真模型的实时交互,深入研究了基于初始图形交换规范（initial graphics exchange specification,IGES）的拓扑信息,提出了符合该文件格式中各种常用图形实体几何信息的存储结构．以Visual C＋＋为开发平台,设计出符合IGES规范的数据结构及其程序算法,为非均匀有理B样条（non—uniform rational B—spline,NURBS）曲线、直线和组合曲线等多种图元实体都定义了各自的结构体,并且以结构体为节点将其存储到各自的链表当中,最终以类的形式进行封装．借助于OpenGL图形库函数读取存储到链表中的实体数据,实现了IGES数据中基面的绘制以及对内外边界的裁剪,最终完成了对在机检测系统中复杂空间型面的再生以及与虚拟仿真模型的交互．程序成功读取了约1M大小的IGES数据文件,并实现了原模型的再生．     

面向测控的数字化靶场环境生成系统设计

数字化航天靶场环境生成系统是面向航天测控系统应用的可视化平台，其建模仿真是一项复杂的系统工程。立足于适应未来信息化航天靶场建设的要求，介绍了建立面向测控的数字化靶场环境生成系统的必要性，对其功能和主要特性进行分析说明，描述了系统的组成以及体系结构。对系统实现的关键技术进行分析讨论，主要包括三维地形的快速生成、基于复杂度的三维实体建模方法、分布式仿真环境的设计、人机交互方式的实现等技术难点。     

基于OpenGL双缓存动画仿真软件的开发

介绍了在微机上应用图形工业标准OpenGL双缓存显示多媒体计算机动画的原理和方法，提出了利用3DMAX三维建模软件和VIEW3DS转换软件实现复杂物体的建模的方法，详细介绍了利用OpenGL双缓存机制实现实时交互动画的方法，并开发了动画仿真软件。     

耦合动态合仓的碾压混凝土坝施工进度全过程仿真

为了提高碾压混凝土坝施工仿真模型的可信度,以适应其大面积、多坝段合仓浇筑的特点,运用三维实体建模技术、数据库技术等,在碾压混凝土坝施工进度全过程仿真中耦合了动态合仓的模拟方法,即：在仿真过程中综合考虑了各项约束条件,实现可浇筑坝块的动态选择与施工仓面的动态划分.同时,以VC＋＋为开发平台,引入面向对象的仿真建模思想和方法,结合循环网络模拟技术以及排队服务系统建模技术,实现了面向对象的施工动态仿真和施工过程的一体化仿真,使仿真结果更贴近实际施工.研究成果应用于云南某水电站工程中,为该工程的设计与施工提供了决策依据.     

基于CAN网络的混合动力汽车硬件在环仿真平台

建立基于多xPC-Target系统的混合动力汽车硬件分布式实时在环仿真平台.通过CAN网络将2个xPC-Target双机系统组合而成.2个xPC-Target双机系统各自运行混合动力汽车各个功能模块的仿真模型,实现数据采集、处理及计算.使用多个xPC-Target系统能够有效分担仿真硬件设备的计算量,有利于提高仿真模型复杂度,提高仿真精度.由CAN网络实现2个xPC-Target系统间的通信.对xPC-Target的性能进行了测试,对CAN通信的时延进行了测试.在所构建的仿真平台上进行的计算验证了仿真平台的可靠性.     

冷连轧仿真系统虚拟对象级的设计要点

以某钢厂2030 mm五机架四辊冷连轧机系统为仿真原型,建立了4级结构五机架冷连轧过程动态仿真系统,讨论了对动态轧制过程与实体设备动态行为进行仿真的虚拟对象L0级的结构、功能.建立了含有移动数据库的分布式仿真数据库系统(DDBS),模块化设计仿真模型程序以提高可重性和仿真系统的安全性与可维护性,实现了冷连轧虚拟对象级的基于Web的客户层、应用层、资源层3级结构仿真平台,提供了基于Web服务的人机界面支持系统.设计的冷连轧虚拟对象级为研究和开发轧制自动化新技术而需要进行的虚拟轧制实验提供了合适的平台.     

多机协同的分布式海上攻防视景仿真

基于高层体系结构,构建了在分布式网络环境下多机协同的海上攻防对抗仿真系统.根据舰载反舰导弹的攻防过程设计仿真模型.为逼真描述作战环境和态势进行视景仿真,采用改进的快速傅里叶变换算法进行海浪建模;利用粒子系统的基本原理,结合OpenGL的纹理映射技术,实现动态爆炸模拟.根据仿真模型设计各联邦成员,将三维视景仿真作为联邦成员加入仿真系统的联邦执行以实现多机协同渲染,从而大幅度提高了显示帧率,并使视景仿真可灵活扩展.     

基于Vega的飞行视景仿真系统设计

在飞行视景仿真的仪表建模中,专用仪表设计软件或Vega的仪表工具存在开发成本、显示效果及系统扩展性等不足。鉴于此,研究了基于Multigen Creator/Vega的复杂飞行仪表模型的建模方法,介绍了飞行视景仿真系统的模块化结构及开发该系统所用到的关键技术。在所给出的关键技术中,详细介绍了如何设计及驱动Creator软件建立的仪表实体模型以及开发基于Vega的视景驱动程序,并给出了相关的程序代码。阐述了在三维场景中,如何实现飞行模型的运动及仪表模型各模块的精确显示。该系统可以比较真实的模拟交互式的飞行过程,提供了一个通用的仿真平台。     

基于Simulink的信号与系统仿真实验研究

Simulink是一个对动态系统建模和仿真分析的软件包,为信号与系统仿真实验提供了很好的平台。文章着重介绍了RLC二阶串联谐振系统的仿真实验情况,结果表明融合多种高级仿真技术的仿真实验具有直观、互动的良好效果,能够帮助对抽象概念和理论的深入理解,引导理论与实际应用的结合,并对今后如何开设信号与系统计算机仿真实验提出了建议。     

虚拟注射机系统的设计与开发

研究了一种基于虚拟现实技术的注射机仿真系统,该系统采用OpenGL建立图形控制平台,分别构造了基础数据库、场景库、显示驱动库和动画库等模块,并通过配备虚拟现实外设来实现立体三维效果;采用骨骼动画技术来实现注射机的动作仿真,完成了基于MS3D格式的骨骼动画制作流程和显示程序;以树状形式组织注射机的各个部件,并通过逻辑控制来实现注射过程的顺序动作．系统设计与实现中将操作面板、逻辑控制器、模型控制器和图形平台分为相对独立的模块,具有很好的扩展性,可广泛应用于操作培训、产品展示、远程维护等多个方面．     

可视化计算与仿真支撑系统-VCS3

为在微机系统上开发大型科学计算和仿真软件系统,建成可运行于Windows NT/9x平台的可视化计算和仿真支撑系统。系统具有多种可视化的动态数据显示和在线修改方法;采用了先进的网络实时数据库技术和客户/服务器运行机制,可支持网络环境下多个用户的协同开发;实现了灵活的多流程仿真功能,使得一机多模的实现成为系统自然的扩展;提供了应用程序编程接口,为用户基于该平台的进一步开发提供了方便。运行证明该系统可以用作大型仿真系统的软件支撑平台,并为各种科学计算程序提供一个通用的可视化运行环境。     

工作站/微机数模平台应用研究

针对油田中后期开发中数值模拟技术遇到的庞大数据处理与结果输出中的问题 ,分析了工作站以图形、图像形式处理数模结果存在局限性 ;同时注意到微机处理图形、图像的优势——微机价格低廉 ,使用普遍以及微机上的图形、图像处理软件较为丰富等特点 ,利用 Sun PCi技术 ,将微机与工作站的软、硬件环境结合为一个界面 ,充分发挥了二者各自的优势 ,从而建立了工作站 /微机数模一体化应用平台 ,对油田开发中利用工作站 /微机数模一体化应用平台和利用工作站进行数值模拟探求了一条切实有效的途径     

汽车电子控制系统半实物仿真平台开发

提出了一种汽车电子控制系统半实物仿真解决方案,以捷达1.6AT轿车为对象,采用半实物仿真技术通过硬件接口电路将实际车辆与模型环境有机结合,设计开发了汽车电控系统半实物仿真平台.所设计的平台在精确采集车辆传感器信号的同时能够实现车辆与半实物仿真模型间的实时数据交换;通过平台显示系统可以直观地观察车辆电控系统的工作过程及控制原理;并可根据需要合理地改变仿真模型的参数,对不同车型和不同使用工况进行仿真.该平台不仅解决了数学仿真对现实条件过于简化、建模难度大的问题,同时也克服了实物试验费用高、周期长的弊端,可将其应用于汽车电子控制系统的开发、调试、检测和教学试验等.     

基于虚拟现实试验场景的驾驶模拟系统研发

为解决驾驶模拟系统视景显示中的显示画面粗糙及驾驶员视角固定等问题,采用3 Ds Max建立了垫江某汽车综合试验场三维高精度模型,并基于Unity 3D和HTC Vive搭建了虚拟现实显示系统,进行汽车试验场完整环境的渲染和VR显示.最后通过Labview RT和Carsim搭建了汽车动力学仿真平台,至此完成了基于VR的驾驶模拟系统构建的全部过程.仿真结果表明:基于虚拟现实试验场景所开发的驾驶模拟系统显示画面良好,且驾驶员具有较高的视场角及自由灵活的观察视角,有效提升了驾驶员沉浸感.     

基于OpenGL的被动红外探测器三维仿真研究

被动红外探测器是入侵报警系统中的关键组成部分,其探测空间是系统设计和效能评估中的首要考核指标。然而,由于探测空间具有不可见和无法直接感知的特点,难以对探测范围进行直观有效的考核。基于视景仿真平台Vega Prime和开放图形库OpenGL,设计并实现了被动红外探测器三维仿真系统。根据探测器的性能参数、安装角度和安装位置,可自动计算并展现该探测器的可视化探测空间。实验结果表明,可视化探测空间与真实探测空间基本符合,能够满足入侵报警系统智能辅助设计和效能评估的要求,具有较强的实用性。