基于Skyline的空战仿真数据三维可视化回放研究

对空战仿真数据进行三维可视化回放,直观逼真地还原空战仿真过程,为用户了解空战过程中任意时刻、任意视角和任意目标的信息提供交互工具,对研究空战有着重要意义.设计了基于Skyline的空战态势三维可视化回放实现方法,并对空战仿真数据的压缩存取、目标的动态加裁,标牌显示、带轨迹变化的态势拖放等实现方法,实现了数据的三维可视化回放,并有效提高了态势回放效率.     

城市地理信息三维可视化研究

讨论的城市地理信息系统三维可视化技术致力于将传统的地理信息系统和虚拟现实技术结合起来，通过对图形数据和属性数据库的共同管理、分析及操作，实现数据可视化，为城市管理和决策提供准确、及时、全面的信息、依据和手段，促进城市管理的规范和科学化。本文建立的三维可视化城市地理信息系统使用了细节层次(Level of Detail，LOD)显示技术和视景分块调度技术来提高实时性。     

基于支持向量回归机的红外热像实时仿真

提出了基于支持向量回归机的红外热像仿真方法,该方法使用实测得到的场景红外辐射特性数据组成的训练样本集训练支持向量回归机,使得支持向量回归机具有预测能力,然后使用和物体表面划分面元数目相同的支持向量回归机计算仿真设定条件下的物体表面表观温度场数据,并利用三维可视化技术,将温度场数据和三维模型相结合,最终以运动车辆及建筑物场景为例,实现了对目标与背景构成的场景进行全方位红外热像实时仿真。     

基于AR技术的多人互动地球仪系统

为解决地球大数据因具有多源、高维、时变和海量等特征而难于理解和分析的问题,提出一个基于AR的多人互动地球仪系统。融合AR技术的系统架构,实现虚拟信息与实物地球仪无缝叠加的虚实结合效果;设计了数据可视化展示方案,实现对地球大数据在三维立体空间中的可视化展示;提出了一种轻量级的多人多终端协同机制,提高系统的实用性和趣味性。该系统不仅为探索地球奥秘提供了新手段,也为向公众进行科普教育、从多个角度认识地球、解读地球大数据提供了新方式。     

水利水电工程三维动态可视化仿真技术与应用

提出了基于地理信息系统（GIS）的水利水电工程三维动态可视化仿真技术，实现图形辅助仿真建模、全过程动态仿真计算和基于GIS的仿真可视化。图形辅助建模采用层次化和模块化建模思想，通过组合图形元素建立模型，有效地降低了建模的复杂性。全过程动态仿真采用“双仿真钟”模式，兼顾了仿真的整体性和细节性，对整个施工动态过程进行仿真。用GIS实现仿真的三维可视化改变传统的仿真结果的表现模式，为施工系统分析和管理提供了一个有力的工具。实际工程应用证明了该方法的有效性。     

高临场感和自然交互性的分子可视化教学系统

介绍一个面向分子可视化教学的虚拟现实系统。系统基于多投影无缝拼接技术提供了具有高度临场感的虚拟环境，使学生沉浸在虚拟的分子、原子模型结构中学习生化分子的有关知识。学习者不仅可以带上立体眼镜，观察到高度真实的三维立体分子结构，而且可使用6自由度触觉，力觉反馈设备对分子模型进行自然直观的交互操作，获得操作真实物体的效果。文章主要介绍系统硬件构成、多投影无缝拼接、触觉交互技术、分子可视化以及分布式绘制等方面的内容。     

面向对象的交互显示和拾取模型研究

针对三维CAD／CAM系统可视化交互部分的实现，深入研究了可视化关键技术－－三维形体在计算机屏幕上显示和拾取的具体运行机制，采用面向对象思想构建了各自不同的模型框架，能够清楚高效地实现交互显示、拾取过程，简化系统结构，使系统具有层次性，易于维护，在此基础上，对显示和拾取进一步进行封装，合二为一，建立了两者统一的可视化数据模型，模型结构清晰，在面向对象环境下容易实现，体现了软件良好的封装性和复用性。     

一种采用移动投影条纹模式的三维数据获取方法

物体的三维数据获取是计算机视觉研究的一个重要领域。虽然采用三维测量仪器可以获得高精确度,但是由于获取数据成本相对较高,从而限制了其使用范围。提出一种采用移动投影条纹模式的三维数据获取方法,利用投影仪向物体投射黑色线形条纹,移动并扫描过整个物体,根据条纹在物体上的变形来估计物体的三维形状,最后采用三维过滤器去处噪音。该方法仅使用投影仪和数码相机等设备,实现简单快速,没有人工干预,精度比较高,适用范围广,对于物体表面材质没有限制,可扩展性强。     

基于三维纹理的水下三维声场直接体可视化

声波是潜艇进行水下目标探测的最有效手段,因而在潜艇水下作战环境三维可视化研究中,水面舰船和水下潜艇声能场的可视化是核心技术之一,应用硬件加速的三维纹理技术实现了三维声场直接体可视化。仿真结果表明该方法在三维声场可视化中,能够实时生成高质量的体可视化图像。     

虚拟样机可视化仿真服务的研究与实现

为了实现虚拟样机仿真运行过程中可视化仿真资源的共享,将可视化技术与Web技术相结合,采用B/S架构和浏览器端显示技术,开发通用的可视化仿真功能模块以及相应的实时数据接口,实现了虚拟样机可视化仿真服务,使远程仿真用户能根据可视化仿真需求配置和请求可视化资源,定制二维地理信息显示/三维视景显示服务,从而在浏览器上快速创建虚拟样机二维/三维可视化仿真任务并实时运行,对可视化仿真服务的框架结构、关键技术及应用进行了相关研究和实现。     

基于数字地球平台的热带气旋可视化研究

热带气旋常伴随发生暴雨、风暴潮等,对我国东南沿海影响严重。热带气旋可视化能直观地展示其运动状态、发生过程和内部结构,为研究、预报提供支持。基于开源库Cesium构建数字地球平台,介绍了系统架构,验证了点云法对云场数据可视化的适用性,提出了一种基于粒子追踪的改进风场可视化方法,包括风场粒子属性计算、风场粒子绘制及风场粒子管理。仿真试验表明,利用点云法仿真的云场细节丰富、纹理清晰;利用改进方法仿真的风场相较于传统方法,在保证性能损失较少的情况下,实现了动态与渐变效果,更具真实感。为真实再现热带气旋数据中的云场与风场提供了一种可行的技术途径。     

混凝土坝施工三维动态可视化仿真与优化

提出了混凝土坝施工三维动态可视化仿真原理，并介绍了在GIS系统和VC++的基础上集成开发的仿真软件，实现了可视化技术与仿真技术的有机结合。通过该软件对大坝施工的不同方案的比选，确定了最为经济合理的机械配套方案，并得到了相应的坝块浇筑顺序、机械利用率、施工浇筑月强度等指标，同时将复杂的施工过程用运动的三维画面形象地描述出来，为全面地掌握复杂施工过程提供了的途径，极大提高了混凝土坝施工组织设计的现代化水平。     

一个基于OpenGL的分子建模系统的设计与实现

和一般的可视化系统相比,分子建模系统具有更多的交互式操作。本文根据OpenGL的特点,设计了一个基于状态机的层次式的分子建模系统。系统分为数据表达和数据操作两个部分,通过用户图形界面将它们有机的联系在一起。事实证明,这种结构易于继承和扩展,且具有一定的普遍意义。     

一种实时连续LOD技术的改进算法

建立多层次细节模型是提高大规模地形场景绘制速度的关键技术。本文在传统的基于四叉树的实时连续LOD生成算法基础上,提出了一种改进算法。该算法首先采用Mortan码的编码方式对地形数据简化,利用不完全四叉树存储简化后的高程数据,然后根据视点位置和网格空间对象误差的关系建立基于不完全四叉树的LOD模型,最后采用背面剔除算法将起伏地形的不可见部分去除。笔者使用该方法描述荆江地区的地形,取得了较好的简化效果。     

基于视点和分形理论的真实感地形实时生成方法

在分析了基于DEM数据和基于分形理论生成地形的优缺点的基础上,提出了一种利用DEM数据生成地形的框架,运用分形理论生成地形细节的算法。它充分发挥这两种生成算法的优点,减少了数据的输入量,节约了系统资源。并提出根据视点的变化,应用层次细节模型和对组成地形框架的面片进行可见性判断,以减少实时生成地形时产生的延迟现象。     

融合真实感模型的沉浸可视化

科学计算可视化给工程师提供一个洞察产品性能的有效途径，但数据量的增加远远超过人们理解数据的能力。科学家观察数据和操纵数据都利用简化的环境和模型，大大约束了对产品和物理现象的观察。该文提出了一种结合虚拟现实技术、科学计算可视化和几何建模技术的创新可视化方法。将科学计算数据和真实感模型有机结合起来，利用虚拟现实技术，提供用户栩栩如生、身临其境、高交互的沉浸可视化环境。论文给出了系统详细构架，建立虚拟场景树以及构造可视化结果融入场景的流程，研究沉浸可视化的使能技术。最后在Powerwall系统上实现了系统原型，并应用在工程实践中。     

一种新的对地定位方法及其精度分析与仿真

提出一种新的无人空中载体对地定位方法。该方法根据GPS／INS组合导航系统测量的载体坐标与姿态角、光轴稳定平台相对于载体的姿态角以及激光测距数据，计算地面目标点的三维维坐标，克服了共线条件方程对地形鲁棒性差和DEM迭代定位算法容易发散的缺点。为分析此方法的定位性能，给出了定位误差分析模型，并通过仿真算例验证了该定位方法的有效性，仿真结果表明目标定位精度满足舰炮作战要求。     

南水北调工程仿真系统三维视景子系统实现

通过对南水北调工程仿真系统视景部分任务的分析，提出了根据地理数据（DEM数据和矢量数据）来生成逼真的3D模型，使用OpenGVS来实现场景驱动，使用TCP／IP协议实现与其它子系统网络互连，文中为了达到很好的场景显示效果，通过压缩DEM数据和使用缩微模型方式来减少场景的数据量。     

基于多敏感器信息融合的卫星自主导航方法研究

直接敏感地平的天文导航方法简单、可靠,其导航精度主要取决于地球敏感器精度,因此导航精度相对较低.间接敏感地平利用星敏感器观测折射星得到地平信息,但是由于折射星数量有限且观测时段较短,所以不能连续、长时间地提供观测信息.因此提出一种在直接敏感地平与间接敏感地平相结合自主导航方法基础上,分析当间接敏感地平观测不到折射星时,引入三轴磁强计观测信息作为新息,提出基于多敏感器信息融合的自主导航原理及滤波算法,通过对三种导航方法进行数值仿真及其结果的分析和比较,论证所设计方法既提高了系统的导航精度和鲁棒性,又有利于工程实际应用.     

三站无源定位系统数据关联算法

全局最优量测数据关联算法是无源定位技术中的关键问题。针对三站无源定位系统全局最优数据关联的三维（3-D）分配问题，提出一种新的直接求解算法——启发式消元算法。该算法通过直接对代价矩阵的元素进行启发式消元，得到分配问题的最优解。给出算法相关原理的分析和证明以及算法的具体步骤。并将其应用于三部光电被动传感器多目标无源定位系统两级数据关联算法的第二级关联过程中。对启发式消元算法和求解3一D分配问题的近似最优求解算法——拉格朗日松弛算法的算法复杂性进行了分析对比。理论分析和仿真实验均表明，该算法较适合与两级关联算法联合使用。与拉格朗日松弛算法相比。该算法计算量小。便于实现。是一种新的、有效的全局最优数据关联算法。