舰载飞机着舰可视化仿真系统设计与开发

着舰是舰载机/航空母舰系统中极其重要的内容.为此,基于仿真技术和虚拟现实技术,提出一种舰载飞机着舰可视化仿真系统的设计方案.首先,采用C/S结构设计了舰裁机着舰可视化仿真系统,并对各个模块功能进行了详细的阐述.然后利用细节层次、纹理映射以及实例化技术对Creato创建的舰载机和航母的三维模型进行了优化.最后开发了基于MFC的Vega Prime视景驱动程序并介绍了碰撞检测A-法.完成后的着舰仿真系统可为自动着舰系统的设计、验证评估提供直观可视化的软件界面.     

虚拟现实技术在煤矿安全生产管理中的应用

以建设现代化煤矿为目标,结合煤矿安全生产的需要,提出并建立了基于虚拟现实技术的煤矿安全生产指挥系统.重点介绍了系统的模块设计、体系结构和主要功能.该系统可以为煤矿的生产管理及决策提供高效的可视化平台和信息传递与交换平台,消除监控子系统各自单独工作的局面,消灭信息孤岛,提高组织、指挥、协调和控制效率,为煤矿安全生产指挥提供高效决策依据.     

大型广场文艺表演的虚拟编排原型系统

大型广场文艺表演的技术进步和规模扩大使传统人工编排手段难以满足需要.为了降低设计风险和检验构思,提出了大型广场文艺表演中演员行为的人群运动模型,并开发了大型广场文艺表演虚拟编排原型系统,使导演能够在一个虚拟现实环境创作表演内容和预演表演过程.该原型系统包含二维智能编排系统和三维表演仿真工具两部分.二维智能编排系统用于虚拟编排表演内容,并生成虚拟编排脚本.三维表演仿真工具用于按照虚拟编排脚本产生仿真表演的三维动态场景.几何体实例化被用于提高渲染大规模人群的效率.这个原型系统在实践中证明了可用性.     

虚拟奥运博物馆中的场景建模

,分布式虚拟现实技术逐渐发展成熟,并成功应用到各个领域.结合虚拟奥运博物馆项目.对系统实现过程中的建模技术进行了讨论,着重介绍了虚拟场景的构造、实现,以及如何针对实时绘制进行建模过程中的特殊处理,并给出了一些实验结果.     

基于虚拟现实的载人潜水器操纵运动仿真系统

载人潜水器操纵运动仿真系统可用于性能研究和人员训练.与已有类似仿真系统不同的是,介绍的仿真系统显示的海底视景是基于驾驶人员通过摄像头所观察到的清晰化小场景,更符合潜水器操纵实际情况.介绍了仿真系统的体系结构,建立了空间六自由度运动方程,进行了仿真计算,讨论了两个影响视景显示的关键问题:视景建模和显示的实时性.工程试验结果表明,仿真系统的设计是合理有效的.     

一种改进的自适应阈值SSDA的视频拼接算法——在交通场景中的研究与应用

研究并实现了一种改进的自适应阈值SSDA的视频拼接算法,并将其应用在交通领域。主要从倾斜校正,帧图像配准,无缝拼接三个方面进行了研究与论证,实验结果表明,这种改进的自适应阈值SSDA的图像配准方法,减少了计算量并提高了视频拼接的效率,有利于交管部门对路况信息数据的回放和存储,减少数据量。     

基于数据手套的逼真虚拟手的实现

在基于头盔、数据手套的虚拟现实系统中虚拟手的实现效果十分重要,传统的虚拟手模型将手掌和各手指分割为多个刚体,当虚拟手运动时在刚体连接处产生重叠或裂缝,严重影响了沉浸感。在此根据虚拟手的运动特点对其进行整体建模,并快捷地对数据手套采集的原始关节数据进行校正,在可编程图形硬件上利用顶点混合算法将校正后的数据作用于虚拟手模型来产生皮肤变形,在满足实时性的同时提供了逼真的视觉效果。最后还通过搭建实验系统验证了所述方法的可行性。     

通用分布式虚拟现实软件开发平台的研究

为了适应分布式虚拟现实应用系统的开发需要,在通用虚拟现实软件开发平台VRMagic的基础上,结合高层体系结构(HLA),研发出通用分布式虚拟现实软件开发平台D-VRMagic.详细介绍了D-VRMagic的网络架构和对象模型的构建过程,并在此基础上提出了管理者设计规范和通用客户端模型.最后以网络五子棋的实现为例,对D-VRMagic进行了验证.结果表明该平台具有较高的开发效率、可扩展性和通用性.     

登陆舰装载输送过程视景仿真系统的研究

基于仿真的船舶设计方法可以离线模拟船舶作业流程,对改进船舶设计方案具有重要的指导意义.然而作业流程的复杂性和实体的多样性增加了仿真模拟的难度.在分析和描述登陆舰装载输送过程的基础上,设计了由物理仿真层、动作指令层和剧本描述层组成的面向复杂仿真过程的系统结构框架:解决了实体物理行为的关键算法、仿真实体类的设计和特效的模块化设计等系统关键技术,利用Creator,Vega和VC 开发工具实现了某型登陆舰装载输送过程视景仿真系统,取得了较好的模拟效果,为设计人员评价舰船设计方案和研究输转方法提供了决策手段和分析工具.     

DVE场景精简的NP-Hard问题及其近似算法

高效的网格精简算法对于大规模DVE场景的实时绘制与传输均十分重要.目前已经提出了大量关于网格精简方法[1],但绝大多数网格优化算法都是面向实际应用的.我们却从计算机科学理论的角度出发,对这一经典问题重新进行了深入研究.首先,我们发现网格精简是一个最优顶点覆盖问题,即NP-Hard问题.然后,我们又提出了一种基于贪心算法的用于网格精简的最优顶点覆盖问题的近似算法.理论推导与实验数据都说明本文所给出的近似算法有效地减少了DVE场景的网格数量,能进一步提高DvE场景数据的网络传输速度.