三峡库区洪水演进三维可视化仿真研究

介绍了三峡库区洪水演进三维可视化仿真系统的开发.探讨了基于高精度、大范围DEM数据的断面控制点提取方法,采用网格逼近的方法生成了三维河道地形,与大尺度流域三维场景形成嵌套结构;在与一维水动力学模型集成的基础上,提出了基于断面的河道边界搜索算法,采用动态纹理技术和纹理坐标求解实现了大范围水面动态模拟;开发了三维场景中手动和自动漫游方式,实时信息查询以及淹没过程分析模块.所研制的系统使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果,可有效地模拟流域洪水的三维演进过程.     

数字流域仿真系统中水流模拟技术

水流模拟是数字流域仿真模拟的重点和难点,模拟需求差别很大,不但要模拟水流的自然形态、光影效果,而且要反映水位起伏淹没、流速流态等物理特性。在大型流域实时模拟系统中,需要在计算量和模拟效果两者之间寻求平衡,根据硬件、资料、需求的不同采用不同的模拟方法。总结了数字流域仿真系统中水流模拟的几种常用方法:静态纹理法、纹理变换法、水位与纹理动态变化法、水位波动法、粒子系统;分别阐述了各种方法的实现过程,并结合具体工程实例展示了模拟效果;最后综合讨论了各方法的优缺点及适用范围。     

大范围流域内水体三维仿真研究

建设数字流域的一个重要方面是利用数字流域水文地理信息平台建立起洪水演进仿真模拟系统。文章以大范围流域内的水体仿真为研究对象,详细描述了三维水体仿真的快速傅立叶变换(FFT)模型,并给出FFT模型的计算机实现方法及流程。在水体的三维仿真方面,借鉴大地形仿真技术,提出了水体仿真的细节层次技术和无缝拼接技术,并最终将研究结果应用于清江流域的可视化仿真系统。     

基于Multi-agent的大型会展活动的游客协调控制方法

从活动组织者的角度出发提出了两种基于multi-agent的应用于大型会展活动的游客协调控制方法,其中,方法一是基于个体决策-群体协调机制的游客行程的全路线设计,方法二是基于择优选择机制的逐次决定游客下一参观点的路线设计.对两种协调控制方法进行了计算机仿真检验,仿真结果表明两种方法都能在满足实时响应要求的情况下显著改善排队拥挤状况,同时得出两种方法各有不同的适用情境,方法一更适用于客流量适中或稍多的场景,而方法二更适用于客流量很大的场景,两种方法的结合应用可以带来更好的效果.     

基于Agent的大型水利工程物资供应链建模与仿真

将供应链管理理论和Agent技术引入大型工程物资供应系统的研究中，重点讨论了基于Agent的建模理论、方法及其在供应链研究中的应用，并给出了具体的研究实例。     

基于网络化技术的大型集装箱船舶轮机模拟器

轮机模拟器是现代化航海教育的必备设施,已为中国海事局列入正工评估项目。三十年来,轮机模拟器随着计算机技术的发展不断地更新和升级,论文介绍了上海海运学院自行设计和研制的网络化的轮机模拟器。内容包括该轮机模拟器技术特点及计算机系统的结构;实时工控平台开发软件;人机界面的实现及系统仿真软件的开发技术。     

基于DirectSound的战场环境三维音效实现

对三维(以下均称3D)音效、DirectSound关键技术以及3D声音效果的MFC实现方法进行了论述。基于DirectSound的关键技术,可以设定声音的各种3D效果参数,使得声音能随物体距离、方向、速度的变化而变化,从而在降低仿真系统的成本的前提下提高声音模拟的逼真程度。     

编码规则下的大面积多样化无缝纹理生成研究

通过纹理处理技术来弥补图形绘制上的不足,是解决仿真场景中三维对象表面真实感的有效手段。在实际仿真场景中大面积纹理都是采用重复贴图技术,若需实现纹理多样化,需要美工手工制作,耗费大量时间和人力。提出了一种基于编码的大面积多样化纹理生成的方法,通过对源纹理图定义编码规则产生多个样图实例,在编码约束下根据场景需要可以随机无缝拼接成大面积的纹理贴图。为了增加拼接而成的纹理多样性,我们根据每个样图实例的编码规则在该样图中随机撒点拟合成噪声区域,再基于噪声区域进行该样图实例与噪声纹理的合成,使所产生的样图实例形态各异。     

分布仿真实验管理系统的设计与实现

分布仿真实验管理是分布仿真应用研究的热点和新方向,实验管理系统支持实验的设计、运行和监控,通过对分布仿真数据、模型等资源的集中存储管理和对软硬件环境的全面控制,实现对仿真实验全方位全过程的管理。分布仿真实验管理系统的推出,实现了对仿真实验的合理规划,同时也实现了对仿真系统中程序,联邦,成员和数据的运行全过程有效管理控制。相对于仿真系统传统的手工运行方式,实验管理系统不仅规范了分布仿真实验的过程、提高了实验的自动化程度,还实现了对分布仿真实验设计与运行的全面支持,降低了分布仿真系统和技术的应用门槛,可进一步促进仿真技术的应用和仿真学科的发展。该系统已成为HLA仿真系统中不可缺少的组成部分。     

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。     

飞行模拟器视景系统的设计与实现

飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分,和其它视景系统相比飞行模拟器视景系统具有其自身的特点,包括场景覆盖范围大、涉及的场景对象复杂、视场角较大、对虚拟环境模拟和系统实时性要求较高等特点.针对于这些特点以及整个模拟器应用对视景系统的要求,对飞行模拟视景系统的视景数据库、多通道组网结构以及仿真程序进行了设计,给出了基于Creator/CTS/VegaPrime实现整个系统的开发流程,并对系统实现中的关键技术,包括多通道同步技术、大场景数据库的调度和实时绘制技术、环境模拟技术等进行了较为深入的研究.整个视景系统应用于飞行模拟器平台,实现了对于飞行模拟视景系统特定功能和性能的要求,能够在保证实时性要求的前提下达到预期的视觉效果.     

基于OSG林地可视化系统设计与实现

森林、树木和花卉等植被实时可视化仿真是复杂虚拟园林环境中的重要组成部分.论文基于OpensceneGraph(OSG)和实时建模工具MuitiGen Creator(Creator)设计并实现了林分场景可视化系统.重点介绍了系统实现的框架和技术流程,并对如何在Creator中建立模型的层次结构关系进行了分析与研究.同时对该系统中使用的关键技术,如粒子系统、漫游设计和碰撞检测等实现方法进行了介绍.最后利用该方法对北京市八达岭地区林分场景进行了可视化模拟,模拟的场景逼真、自然,能满足用户实时交互的需要.     

基于Creator/Vega的空中加油视景仿真系统

介绍了基于Creator/Vega的空中加油视景仿真的关键技术与实现方法,并建立了逼真的三维实体模型.利用所提方案开发的视景仿真系统,可以满足空中加油训练的要求.针对Vega平台中软体动作难以实现的问题,提出采用10个随机正弦渡迭加与整段软管分节控制、整合控制相结合的方法模拟软管抖动;在平显模型层次数据库中引入了自由度节点和开关节点,结合程序成功的模拟了燃油流动.     

基于Creator和Vega的某防护系统可视化仿真研究

在某防护系统的研制过程中,为直观反映各优化参数对系统拦截效果产生的影响,实现了系统的可视化仿真.通过Creator建立了地形、洞库、来袭弹及防护系统等仿真模型,利用Vega作为可视化仿真平台,实现了带碰撞检测的用户自定义运动模型视点,利用粒子系统设计并实现了爆炸、尾焰、闪光、烟雾、碎片等效果.克服了因研制经费和试验场地受限而无法进行实弹拦截试验的难题,从而缩短了研制周期、节约了研制成本,对其他武器系统的可视化仿真具有一定的参考价值.     

排爆机器人教学模拟训练系统的研究与实现

基于软件平台Creator和Vega设计开发了排爆机器人教学模拟训练系统,对系统结构进行了分析,介绍了系统实现的软硬件方案。阐述了几何建模中基于多边形的组合建模、数据层次结构及优化数据库、LOD模型应用、纹理问题、重叠问题等关键技术问题,并且详细介绍了视景驱动软件Vega中实现碰撞检测、运动控制等关键技术问题的解决方案。最后实现了整个系统的设计开发,实验表明该系统具有良好的交互性和实时性。     

一种基于卫星照片的大地形仿真方法

提出了一种大地形制作方法,该方法采用多边形网格剖分算法由高程数据生成地形轮廓模型,以卫星照片作为贴图生成地形纹理,采用LOD技术提高地形显示速度。给出了卫星照片获取、卫星照片与地形轮廓匹配、贴图精度控制等关键技术的实现算法。结合某导弹飞行仿真项目,制作了某地区一万平方公里区域的大地形场景,仿真效果良好,验证了制作方法的有效性。     

基于Creator/Vega的战场飞行视景系统的实时仿真

战场飞行视景系统基于虚拟现实技术开发，有巨大的军事应用前景，可以实时仿真某一战场区域内的态势，具有真实、廉价、沉浸性强等特点。文中介绍了基于Creator／Vega的战场飞行视景系统实时仿真的关键技术与实现方法。该战场飞行视景系统由地面仿真场景和飞行平视显示仪模型构成，从空域对整个战场态势实时仿真，用户可根据屏幕正前方的模拟平视显示仪中数据的实时变化借助外部设备调整飞行姿态，完成某一具体任务。     

某化工生产装置及其放置环境三维视景仿真系统实现

结合某化工生产装置及其放置环境的具体情况，提出了使用MultiGen Creator进行三堆场景建模。并以VC＋＋6．0为系统开发平台。利用OpenGVS／OpenGL实现场景驱动争系统功能实现。以及采用基于TCP／IP协议的C／S模式与该生产装置工艺模型仿真系统进行网络通讯的耒化工生产装置及其放置环境三堆视景仿真系统的实现方法。     

水下航行器视景仿真系统的研究

基于软件平台MultiGenCreator和Vega开发出DIS环境下航行器视景仿真系统。提出了视景点的软硬件配置要求；论述了基于Creator的实体建模方法、基于creator建模和Vega软件环境的海面、水下等海洋环境效果的生成方法、视景仿真软件的开发过程以及整体系统的实现等关键技术。仿真结果表明，该视景系统逼真地演示出水下航行器仿真过程，并且满足系统仿真的实时性要求。     

水下滑翔机器人实时仿真平台研究与开发

为检验水下滑翔机器人系统的整体性能及载体在水下的运动学和动力学特性,提出了采用半物理仿真方式建立水下滑翔机器人实时仿真平台的设想.介绍了建立实时仿真平台的硬件结构,并对水下滑翔机器人实时仿真平台的搭建过程作了简要的说明.仿真平台系统包括虚拟水下滑翔机器人系统和虚拟显示系统两部分,其中虚拟显示系统包括:MultiGen Creator建立的三维载体模型和海底地形;Vega生成的实时视景程序;基于MFC的视景仿真程序.