虚拟地理环境三维可视化系统构建

以现阶段虚拟地理环境发展为背景,介绍了虚拟地理环境平台的整体建设,分析了三维可化系统在平台建设中所起的作用,针对虚拟地理环境的特点设计开发了三维可视化系统VirtualGIobal,并深入探讨了开发过程中数据组织、场景构建.数据调度、渲染策略等关键技术的实现.经验证,该系统能够符合地学分析可视化的要求,较好的完成地理环境的可视化表达.     

面向虚拟地理环境的三维可视化架构研究

提出了虚拟地理环境的可视化架构应该由三个部分组成:数据模型接口,模型集成接口和可视化流程管理;在将这三部分结合成一个完整体系的同时,分别讨论了三者在面向虚拟地理环境三维可视化架构中所起的作用,并且针对一些技术性难点提出了相应的解决方案。     

基于全景视频的虚拟地理环境建模技术研究

随着视频、全景图像在各行业领域中广泛使用,目前均已成为虚拟地理环境的重要数据源.探索了基于无入飞行器的全景视频数据快速建模技术,实现了低空全景视频数据与地理空间数据相融合,形成具有严格地理空间数学基础的、新的虚拟地理环境数据模型.该模型可为虚拟地理环境可视化的逼真度和实时表现能力提供有效的理论和技术支撑.     

基于Agent多用户参与的虚拟地理环境

Agent(智能体)由于有着与人类相似的行为模型,因而可应用于在有多用户参与的虚拟地理环境(VGE)中,并成为VGE领域当前研究的难点、热点问题。本文首先分析了VGE中多用户交互五个层次的特性;然后提出了将VGE系统和多智能体系统(MAS)结合的四种方法:松散耦合、紧密耦合、直接互操作耦合、非直接互操作耦合,并设计了对等和集中两种系统的体系结构。     

Ontology_CVGE:本体支持下的协同虚拟地理环境框架

为地理问题的群体协同决策提供可视化环境是协同虚拟地理环境的基本目标.协同决策是一个领域知识驱动的过程,而本体是目前用于领域知识表达与相关概念描述的重要工具.因此,在分析知识表达在协同虚拟地理环境中所具有的重要意义基础上,提出协同虚拟地理环境中群体决策的迭代过程模型,并以森林灭火决策为例,构建支撑协同虚拟地理环境的本体知识库.最后,综合上述研究成果设计了本体支持下的协同虚拟地理环境框架-Ontology_CVGE.     

一种面向协同虚拟地理环境的并发控制机制

协同虚拟地理环境由于存在多个用户与共享资源发生并发访问,从而将导致访问冲突.基于此,以协同虚拟地理环境中的基础要素-地形为并发控制对象,提出并实现了一种以矩形作为区域锁形状,并支持在协作过程中进行锁粒度动态裁剪的并发控制机制,该锁在机理上属于悲观锁.结果表明,该机制能够较好地避免冲突产生,使多用户与共享资源的交互保持有序与和谐,同时提高了协同工作效率.     

果树虚拟修剪研究进展

树形结构对果树的产量和品质均有着重要的影响,而修剪是塑造优质高产树形最重要的管理措施之一。在真实果树上进行修剪试验或技术演示具有破坏性强、成本高、修剪效果难以快速呈现等缺点。果树虚拟修剪正是在此背景下随着虚拟现实技术快速进步而迅速发展起来的热点研究课题,其目标是在计算机构建的虚拟空间中可视化模拟果树的虚拟修剪操作及修剪对树形的影响,从而避免在真实果树上进行修剪所带来的时间和材料成本消耗。概述了果树虚拟修剪技术的研究进展,探讨了果树虚拟修剪的关键问题,包括三维重建技术、三维虚拟交互修剪技术及修剪后的形态发展模拟技术。分析总结现有技术方法优缺点,并结合相关领域的技术发展提出了展望。     

虚拟植物的构建及在生物学科教学中的应用

虚拟植物是随着植物模拟技术的发展而迅速发展起来的研究领域,在生物学、农学、植物学、虚拟教学等众多领域都具有广阔的应用前景。将分形理论用于研究模拟植物在计算机上的生长发育过程,构建的植物可以反映现实植物的形态结构,具有三维真实感,并反映了现实植物的生理生态现象,从而将虚拟植物的动态生长过程的模拟应用到生物学科的教学当中,使学生可以非常直观、方便地观察到植物的生长过程,并且能亲自动手参与试验。     

基于战争模拟的虚拟案例教学系统研究与实现

虚拟案例教学是利用计算机战争模拟系统来进行案例教学的一种新的教学形式。论文首先阐述了虚拟案例教学的基本特点和对系统的需求，然后给出了虚拟案例教学系统MVCTS的功能、组成与系统结构，最后结合所实现的原型系统，讨论了系统实现中的若干关键问题。     

基于虚拟样机的航天器对接转动模拟装置仿真研究

综合了计算多体动力学、计算结构力学、碰撞理论等多学科的知识，在ADAMS／Solver平台上建立了航天器对接试验台滚转和俯仰转动模拟装置对接过程可视化动力学虚拟样机模型，建模过程中实现了UG—MATLAB—ADAMS—ANSYS的仿真环境相互集成。利用软件的各自优势完成了转动模拟装置的动力学特性分析；研究了关键性能参数如轴承摩擦系数对整个装置工作性能的影响。数学仿真和虚拟动态仿真的相ghz,~g-L明仿真结果是可信的。虚拟仿真结果验证了初始设计的可行性，确立了在物理样机设计中需要考虑的要点，为进一步的转动模拟装置的优化设计提供了设计依据。此外还解决了ADAMS仿真中轴承模拟等问题。     

水污染扩散模拟三维可视化研究

分析了基于二维图像的水污染模型计算结果可视化不足--脱离地形地貌环境、缺乏空间定位信息,提出基于虚拟现实的水污染扩散模拟三维可视化方法,讨论了数据组织与压缩、仿真模型与可视化一体化集成、查询统计等关键技术,对长江三峡库区万州段污染物迁移转化过程进行了动态模拟.结论表明,该方法形象直观地展现了水污染扩散推进三维效果,为检验污染模型的准确性提供了参考和依据,也为水环境综合整治与管理走向定量化、科学化提供了一种崭新的思路和可靠的技术支持.     

防空作战一体化仿真环境研究

建立一体化仿真环境是支持防空作战仿真的有效手段。本文通过分析防空作战仿真对一体化仿真支撑环境的需求，提出了防空作战一体化仿真环境的体系结构，详细阐明了各部分的功能，并对利用该环境生成的防空作战仿真运行框架进行了详细的说明。该环境功能完善、可扩展性强，为开发可重用性好、置信度高的防空作战仿真应用，提供了强有力的支持。     

多机协同空战仿真的分布式虚拟环境研究

将分布式虚拟环境技术应用于多机协同空战仿真,建立了一个基于分布式虚拟环境技术的仿真平台,并介绍了系统的设计思想、总体结构及对关键技术问题的分析和处理。     

面向虚拟仿真环境的RTI性能测试研究

针对虚拟仿真环境中RTI的性能需求设计测试指标,测试指标包括对RTI能够支持多大规模的分布式虚拟仿真进行的规模支持能力测试;属性更新延迟和交互的延迟更新;反映系统在单位时间内能够处理的最大容量的数据包的吞吐量测试;在联邦成员连续请求时间推进的情况下,RTI对其请求的响应时间的时间推进请求响应测试;联邦成员在占用一定的计算时间时,对系统其它性能指标的影响的基于盟员负载的真实仿真测试。对于上述测试指标,提出了相应的测试方案,通过对测试数据的分析比较不同RTI和盟员开发的实现方案如:RTI的体系结构、本地线程方式、数据传输的打包方式对RIT性能指标影响的定量分析,进一步提出得到满足分布式虚拟仿真环境要求的实时性RTI的技术实现方案。     

虚拟战场环境中对抗仿真的可信度分析

针对目前虚拟战场环境中作战仿真系统的可信度问题进行了理论探讨。在介绍虚拟战场环境中对抗仿真系统的体系结构基础上,突出解决了如何保证作战仿真系统在开发过程中的质量管理以及如何对现有的作战仿真系统进行评估两个前沿问题。着重剖析了概念模型、总体设计、详细设计中所应该进行的校验和验证工作,最后给出了一般作战仿真系统可信度评估的体系结构。     

虚拟海洋环境中潜艇六自由度运动的视景仿真

利用虚拟现实技术对潜艇的六自由度模型进行视景仿真,可以实时的对潜艇运动模型的运动效果进行修正,对于潜艇航行训练模拟器的研究及虚拟海战场的实现具有重大的意义。对潜艇的运动模型进行了合理的简化,确立了设计模型,然后利用多边形建模软件Creator及视景驱动软件Vega建立虚拟海洋地理环境及潜艇的几何模型,并在API应用程序中对潜艇的六自由度运动进行实时控制。设计结果表明本仿真系统很好的模拟了潜艇的运动情况,在开展实艇的虚拟训练、应急操纵等方面有广阔的应用前景。     

复杂工业过程仿真系统的虚拟环境

为提高仿真逼真度和仿真功能可扩性,本文对当前复杂工业过程仿真系统的仿真环境所存在的缺点进行了分析,提出了建立复杂工业过程仿真系统的复制与虚拟环境相结合的设计思想,并通过电站网控仿真系统仿真环境的设计,讨论了这种设计思想在工程中的具体实现,并对实现上的一些技术细节进行了讨论。     

DIS环境下防空火力单元作战仿真研究

在“综合仿真系统”项目中,防空火力单元的仿真基于ＤＩＳ技术,包括指挥中心,制导雷达和拦截弹三部分。本文介绍了防空火力单元仿真各部分模型的功能,仿真框架,时人一致性的实现,以及虚拟显控台的组成。     

防空C3I系统综合集成仿真环境研究

防空C3 I系统综合集成仿真环境的研究 ,是降低防空C3 I系统仿真复杂性、提高仿真全过程透明度以及系统重用性的根本途径。根据防空C3 I系统仿真的特点 ,探讨了防空C3 I系统综合集成仿真环境的概念框架 ,并针对其综合集成仿真环境的体系结构和仿真支撑环境等关键技术进行了深入的分析 ,提出了构建防空C3 I系统综合集成仿真环境的基本框架。