车辆驾驶模拟器道路仿真数据的快速生成

本文介绍了一种用分类描述和引导处理的驾驶场地数据生成方法，用该法生成的驾驶场地数据能有效地提高三维视景运算的效率，该方法生成加强数据效率高，操作简便，能生成各种复杂的驾驶道路场地。     

驾驶模拟器三维场景自动生成系统的开发及应用

最近几年，随着计算机软件和硬件迅速发展，驾驶模拟器的研究有开发取得了长足的进步。本文介绍了驾驶模拟器三维场景自动生成系统的开发及应用。在这个系统中，首先利用平面线形直线型的公路设计方法交互式地绘制出路网，然后通过系统进行路网的自动处理，最后设置三维场景中的其它物体并预览场景。     

基于数字海洋环境的视景仿真系统研究

对海洋地理信息的三维可视化技术进行了深入研究。以MultiGen Creator和Veea为三维视景开发平台研究了三维模型的重建问题和海洋环境的生成技术，主要包括海洋信息的提取和实物建模，利用大规模数据库管理技术实现场景的区域化管理，采用星际模型和粒子技术模拟自然环境等。最后论文将生成的数字海洋环境嵌入潜艇航行训练模拟器的三维视景仿真系统中，根据潜艇当前的位置和姿态实时更新场景数据，为训练人员提供更加逼真的训练环境。仿真结果表明，该视景系统能满足模拟器的实时性和逼真性要求。     

海面物体热像模拟的通用物理模型研究

在通用的海面物体三维几何构型的描述以及准均匀网格生成方法的基础上，改进了原有的海面物体热像模拟物理模型，建立了通用的海面物体热像模拟物理模型，并进行了计算机实现，计算结果表明该通用物理模型涵盖了原有的物理模型，并使有些计算结果的精度得到了提高，还可进一步扩展后应用到其它环境下物体的红外辐射场的模拟。     

视景生成中的几个关键技术

军事训练模拟中的视景生成技术是当前研究的一个重要内容,本文结合作者已作的一些工作详细阐述了三维地形的生成、纹理效果的处理、物体叠加和模型建立等技术。     

三维地形中人体运动生成方法

给出了一种适应于三维地形的虚拟人体运动控制方法。首先提出了一种新的足迹生成方法，然后以足迹作为约束，基于简化的三段运动模型，分别用不同的方法生成各部分运动：用曲线拟合身体质心运动轨迹；采用增加约束条件的逆运动学方法生成下肢运动；采用正向运动学插值方法生成上肢运动。综合人体的质心运动、下肢运动和上肢运动，合成了和谐的人体运动。最后，介绍了部分实现与实验结果。实验表明，该方法实时性好，逼真性高，适用于实现复杂三维地形环境中实时三维人体运动的生成与控制。     

某型火箭炮发射训练模拟器的研制

火箭炮发射训练是炮兵（火箭炮）部队训练的重要内容。根据炮兵实装训练费用高、器材少等实际情况，研制了火箭炮仪器舱发射训练模拟器，并分析了硬件结构、系统功能和工作模式。采用RS．232、RS-485串行通信技术和ADuC-812单片机技术实现外围设备的连接和信号的采集与处理；利用三雏建桢献件Multigen Creator和驱动软件Vega函数库进行虚拟模型的建立和渲染，最后生成实时仿真应用程序。建立的三维模型形象逼真，研制的模拟器经教学和训练试用效果较好。     

多视图像的三维重建并行计算仿真平台

针对基于视频图像的三维重建所需设备复杂和计算量大的问题,提出基于CUDA的可视外壳并行计算仿真实验平台。用三维图形绘制管线中的视点模拟真实相机,应用相机参数将各图像中物体轮廓坐标统一转换到世界坐标系,利用CUDA并行计算可视外壳。在此平台上将基于体素的可视外壳生成算法转化为CUDA线程块并行计算,仿真实验表明加速效果明显。     

船舶操纵模拟器视景系统中望远镜功能的实现

针对船舶操纵模拟器视景系统中的望远镜的实现的两个重要问题，提出了利用Z缓存完成窗口裁剪具体的实现方法，并对视景系统中的LOD物体的显示进行了理论分析，进而给出具体的算法。上述两种方法应用到船舶操纵模拟器视景系统中，获得令人满意的效果。     

计算机辅助几何设计中的剖分匹配FBM算法

针对航海动态仿真系统的设计，制造与模拟，在针对分形布朗运动（FBM）进行理论研究的基础上，提出一种具有二维、三维造型功能的交互式CAGD（计算机辅助几何设计）算法，即对不同格式的剖分，实时地生成各种不同的FBM或类FBM曲线、曲面、此算法成苗运用在地形、地貌的模拟上。     

虚拟座舱实时视景仿真系统的设计与实现

本文首先阐述了虚拟现实技术在虚拟座舱视景仿真领域的应用，并通过三维可视数据库对物体及地形场景进行了建模，然后利用实时开发应用程序对场景动画进行驱动，最后实现了虚拟座舱的实时视景仿真系统。该系统可以完全满足虚拟座舱实时性的要求，为研究座舱仿真系统的视景实时生成问题提出了新的解决方案。     

飞行模拟器数据库系统

本文介绍了飞行模拟器数据库系统的总体结构和建立数据库系统在飞行模拟器设计中的重要作用。并对数据库系统数据文件的类型，数据结构的模式进行了探讨。最后根据参与研制飞行模拟器的体会，提出了飞行模拟器设计所需要的数据应纳入飞机设计研制的各种试验中，以便确保飞行模拟器的质量和缩短研制周期     

一种基于HLA的飞机训练模拟器的研制

具有综合作战训练能力的飞机训练模拟器不但需要模拟飞机的飞行和雷达、惯导等航电设备，还需产生逼真的战场环境及视景音效，并且要模拟出各个分系统之间的相互协作和复杂的交互。在实现这种模拟器时，采用HLA／RTI作为其体系结构和支撑平台，使设备仿真器间也实现互操作，可以提高系统的伸缩性和可扩展性。基于目标和地面电磁反射特性数据库的信息和雷达探测模型，实现了雷达图像动态生成。基于黑板模型和虚拟机技术，构建了易于修改和演化的CGF系统。     

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DEM的三维交互性地球实现方法研究

地球的三维可视化是三维GIS研究领域的一个热点，本文给出了基于全球DEM数据的地球三维可视化的实现方法，在此基础上，本文分别讨论了适合于与球形物体进行交互式操作的基本方法。采用四元数的方法解决地球的任意旋转问题；采用一种弦弧映射的近似方法实现在球面上任意两点间的漫游 ；采用OpenGL提供的特殊函数，结合数据库技术实现三维图形与物体属性之间的双向查询。实践表明，这些方法能够获得较好的视觉效果，并可在一定精度范围内对三维地球进行一般的交互性操作。     

复杂三维场景的语义环境模型研究

提出了一种基于几何模型的复杂三维场景语义环境模型生成方法.主要研究复杂三维场景几何模型可行面采样点的语义信息抽取方法,基于采样点生成场景高度图.根据三维场景中障碍物几何模型的位置关系,设计了“类括号匹配算法”,确定场景高度图中哪些是可行路径点.在此基础上,构造了复杂三维场景的语义路径图,实现了复杂虚拟场景中障碍物语义的抽取及运动语义的匹配.初始场景高度图、确定路径点后的场景高度图及场景语义路径图构成了复杂三维场景的语义环境模型,模型构建过程中充分考虑了虚拟角色的个性化特点(如身高、步长和运动行为偏好等).该模型增强了虚拟角色感知环境的能力,能够自动识别运动路径上的各种障碍物语义,实现了场景中虚拟角色运动匹配的自动化和运动行为的多样性.     

声纳目标模拟器回波信号的数学模型

介绍复杂传感器阵列回波信号的数学建模问题，所讨论的传感器阵列是一个具有多层结构的体积阵，根据该阵列的工作特性，通过解析和归纳相结合的方法构造出了它的混合模型，同时通过分析、推进建立起其机理模型，对这两种模型进行仿真，分析，最后确认：影响大型复杂传感器阵列信号的因素很多，也很复杂 ，难以作出解析表达。机理建模不能正确反映该系统的本质属性，混合模型较适用于复杂传感器阵列。     

基于粒子群面向可变形物体的随机碰撞检测算法

提出了一种面向可变形物体快速的碰撞检测方法。此方法将粒子群优化算法和随机碰撞检测相结合,通过在物体特征域内采样把三维物体空间内碰撞检测问题转换到二维离散搜索空间中解决。这不但可以控制算法的运行速度和检测质量,更重要的是增加了算法适应性:输入的可以是不具有拓扑信息的任意物体模型。此外也不需要建立复杂的数据结构,因此大大地减少了存储空间,提高了检测效率。实验证明基于粒子群的离散碰撞检测算法能有效的处理变形物体的碰撞检测问题。     

一种三维虚拟场景自动漫游的快速路径规划算法

针对三维虚拟场景自动漫游的路径规划问题,提出了一种快速路径规划算法：橡皮筋算法。首先,介绍了基于栅格的环境信息表示,场景中的障碍物在场景投影图矩阵中以不同的颜色值表示并求得其绕障包围路线,在此基础上来求得局部避障路径,生成基本路径后用橡皮筋算法进行优化处理,求得从起始点到结束点的一条最优路径。该算法可用于复杂形体和运动物体的实时避障,且具有稳定性好、求解实际问题效率高的特点。     

基于灭点的三维物体重建

在总结灭点属性的基础上,提出了一种基于灭点的三维物体重建方法.首先利用灭点计算出相机的内、外部参数,在此基础上,计算出物体上各点的三维空间坐标,然后通过对物体进行绘制及纹理映射,实现三维物体的重建.实验表明,这种基于灭点的物体重建方法能够恢复场景中各点之间的位置关系,以及各线段之间的长度比例关系,满足虚拟现实系统的需要.