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Creator/Vega的战场视景仿真

为了建设作战仿真实验室,开发虚拟战场视景仿真系统,进行作战模拟训练,并针对以往对场景建模与管理等技术方面的不足。探讨了基于Creator／Vega软件实现战场场景建模与管理的优势及在数据格式兼容性、复杂三维模型的构建与渲染、LOD等方面存在的问题,给出了相应的解决方法实现战场视景仿真,并对关键技术作了探讨。结果表明实现的战场视景仿真系统能增加指挥人员的真实感和沉浸感,并能提高系统的渲染程度。     

基于虚拟现实的船舶操纵训练系统相关技术

介绍了船舶操纵训练系统的构成 ,该系统使用多通道视频拼接的方法生成 360°视景 .提出了视景中海浪的建模方法 ,包括静止海浪模型和动态海浪模型 .通过采用局域网环境下的并行处理、增量发送、消息包定长定构和事件驱动接收等计算机网络与通信技术实现了具有较高的性能价格比的船舶操纵训练器 .还给出了白天航行、夜航、雾航和大风浪航行等环境条件下的仿真结果     

虚拟海战场中的实时碰撞检测方法

碰撞检测在虚拟海战场仿真中起着重要作用,快速而准确的碰撞检测方法可以有效提高虚拟海战场仿真中各种武器攻击仿真的效果。在分析了虚拟海战场仿真特性的基础上,确定了采用基于方向包围盒OBB的方法,并对该方法进行了优化和改进,在满足碰撞检测结果、碰撞第一时间和碰撞位置点准确性的基础上,较好地满足了虚拟海战场仿真中实时性的要求。     

空战实时仿真系统研究

为了评估空中作战对抗效能,建立了虚拟空战实时对抗网络仿真系统,给出了系统设计的思路、框架和功能,详细介绍了视景仿真系统的实现方法和关键技术,采用最小二乘拟合算法解决了仿真实体的轨迹不连贯,画面有抖动等现象;基于Vega仿真软件环境开发了战场中的各种复杂场景特效,解决了非视觉物理量的可视化问题,可在不同的场景环境下,动态演示导弹对相应目标的打击过程,包含特效、声音等各类仿真信息,画面流畅、系统稳定,具有良好的交互能力;利用Visual C 开发了视景仿真程序,解决了视景驱动和自动视点切换等具体问题。仿真结果表明视景系统可以实时逼真地演示虚拟空战作战过程,并给出了作战效能的直观评估。     

Vega Prime中的碰撞检测方法研究与实现

为了提高虚拟战场环境中实体间碰撞检测的实时性和准确性,对Vega Prime中碰撞检测算法实现的机制进行了研究。针对不同的仿真应用,分析了Vega Prime仿真平台下碰撞检测器的类型及特点。总结出了在Vega Prime环境中定义、创建和使用各种碰撞检测的方法和步骤,并结合大地景仿真、海洋视景仿真和威胁判断验证了这些方法的有效性。给出的开发思路对于车辆仿真、飞行仿真、交战过程仿真等各类视景仿真开发都具有很高的通用性和实用性,可以满足最为复杂的虚拟战场应用要求。     

基于VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现

建立了舰载机滑跃起飞模型和舰船在规则波中的运动模型,然后利用建模软件Creator及视景驱动软件VEGA建立虚拟海洋环境及舰船,舰载机的几何模型,并在API应用程序中对舰载机和舰船的六自由度运动进行实时控制。仿真结果表明该仿真系统较好地模拟了舰船在规则海浪中的运动情况。实现了舰载机滑跃起飞的实时状态,而且能反映舰船运动对舰载机起飞的影响。     

基于DIS的分布式视景仿真实现

对分布式视景仿真中对象建模和仿真节点间的实体交互操作进行理论分析,研究分布式交互仿真结合动态图形显示的实现方法,基于计算机局域网搭建分布式交互仿真平台,建立实体对象各种状态的模型,在网络上传递实体状态及交互信息,实现实体间的交互行动动态显示,在分布式交互仿真平台上实现,了实体交交互行为的动态,显示,基于分布式交互仿真的视影仿真系统,对仿真结点的图形和网络处理能力提出较高的要求,需要在建模和算法上进行优化。     

基于Web Services的虚拟仿真系统研究与应用

在武警执勤训练中,沙盘训练方式存在着真实感较差、模型不可变等缺陷,影响训练效果。而采用虚拟现实技术,构建虚拟战场仿真系统,是克服这一缺陷的可行方法。基于VRML与Web Services技术,研究并实现了一个应用于武警执勤训练的三维在线虚拟战场仿真系统。给出了系统架构,并对其核心功能实现作了详细说明,最后给出了该系统的一个场景仿真实例及其性能分析。结果表明:三维在线虚拟战场仿真系统应用于武警执勤模拟训练,取得较好效果。     

基于ActiveX/VegaPrime的交互视景仿真平台封装的研究

针对Vega Prime开发的视景仿真程序复杂度高、共性多、仿真领域多、开发语言单一的特点,提出了采用组件技术,结合GL Studio功能插件,实现了集虚拟仪表、Creator节点控制、视景仿真平台各模块类库在内的封装,屏蔽了虚拟仿真平台使用的复杂性和开发语言的限制.采用Windows消息机制,确保交互的可靠性,解决了视景封装后焦点丢失和消息无法截获的问题.通过ActiveX能够动态加载场景,实现与场景的实时交互和控制,直观快速的完成虚拟仿真软件的开发.文中在多个语言环境下通过该控件实现了多种虚拟仿真软件的开发,实验证明具有开发效率高、稳定性好的优点.     

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题.随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本.探讨了DirectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用.比较全面地介绍了利用DirectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术.     

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题.随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本.探讨了DirectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用.比较全面地介绍了利用DirectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术.     

Real Time Simulation of Large Scale Ocean Surface near the Seashore

A new wave modeling method and a level of detail (LOD) scheme are proposed for ocean surface simulation in this paper.The modeling method describes ocean wave by modifying the sine wave,and gets wave direction at any position of ocean surface under any ocean floor conditions using wave num decomposition.LOD scheme is proposed based on quad-tree block,which simplifies the ocean surface regular mesh and realizes the real-time rendering of large-scale ocean surface.Experimental results show that these methods can get realistic effect and fast rendering speed,which are appropriated to the applications of 3D games and battlefield simulation.     

基于HLA/RTI的音频联邦成员的开发方法

新一代的分布式交互仿真标准高级体系结构/运行时间结构(HLA/RTI),为联邦成员的互操作制定了框架.针对分布式虚拟战场环境中音频流多点传输这一仿真应用,将音频流传输作为一个联邦成员,定义了音频联邦成员的仿真对象模型,并通过RTI的API函数实现联邦成员交互的过程.因此,RTI可以作为应用层协议,实现并控制音频流在分布式交互仿真环境下的多点传输.     

基于虚拟现实的分布式现实战场环境研究与实现

随着近年来计算机网络通讯技术的迅速崛起,架构在网络虚拟现实领域的构想——分布式虚拟现实,正在逐渐成熟中。文中首先介绍了分布式虚拟现实的应用现状及发展,分析了分布式虚拟战场环境的需求和体系结构。然后,阐述了战场虚拟场景的数据建模方法,列举了交互大型场景动态实现的关键技术。并且设计完成了一个分布式虚拟现实原型系统的各个功能模块,实现了各用户相互的感知以及化身之间的交互。最后陈述了该系统的性能、架构特点和存在的问题,并得出结论。     

三维实体造型技术在船舶与海洋工程专业实验教学中的应用

本文开发了一套适合于船舶与海洋工程专业实验教学的虚拟实验平台,分析了本专业教学计划中重要的教学实践环节——实验教学的重要性和目前发展状况。介绍了传统三维曲面和实体造型方法,并将NURBS曲面造型方法应用于某船体和海洋平台模型的结构仿真。实践表明,该系统可应用于船舶与海洋工程专业中实验环节的辅助教学。     

Integration of naval distributed tactical training simulation system based on advanced message queuing protocol①

Aiming at the problems of unreliable data transmission , poor steadiness , nonsupport of complex data types , direct couple between data transmission and exchange , a high-level method based on ad-vanced message queuing protocol ( AMQP) is proposed to integrate naval distributed tactical training simulation system after serious consideration with current information exchange features of military combat system .Transferring layer in traditional user datagram protocol is implemented by publishing and subscribing scheme of message middleware .By creating message model to standardize message structure , integration architecture is formulated to resolve potential information security risks from in-consistent data type and express data transmission .Meanwhile , a communication model is put for-ward based on AMQP , which is in the center position of the whole transmission framework and re-sponsible for reliably transferring battlefield data among subsystems .Experiments show that the method can accurately post amounts of data to the subscriber without error and loss , and can get ex-cellent real-time performance of data exchange .     

网格环境下虚拟战场模型的研究

虚拟现实技术是目前一门较为流行的具有高科技幻想性技术,其目的是构造出一个融合了视觉、听觉和触觉的3维虚拟世界,使用户犹如身临其境;网格计算是一个分布式和并行计算的支持平台,是一种无缝、集成计算和协同环境。文中所阐述的虚拟现实战场就是一个建立在网格计算环境下虚拟现实的典型实例,它充分利用了网格计算环境所提供的强大计算能力,为各网格用户之间的相互感应和实时交互给予了很好的支持。首先从整体上分析该网格的整体框架,得到应用层———虚拟现实战场在网格环境下的设计模型,并在设计框架中给出战场模型的5大子模块,然后进一步详细阐述系统的实现技术和特点,最后对该系统性能进行测试验证该虚拟现实战场模型具有良好的可扩展性和实时性。