基于VegaPrime的潜望镜视景仿真系统的实现

虚拟仿真训练已成为军事训练的重要手段之一.为了改变潜望镜过去单一的机械设备操作训练方式,直观形象地显示训练过程,设计了视景仿真系统,用于潜艇攻防训练.采用Vega Prime和Creator,结合GL Studio建立了实时视景仿真的分布式体系结构.对视景仿真系统中场景建模、目标运动控制、人机交互、光学效果、场景特效等关键问题进行了阐述.经过试验,所开发的视景仿真系统具有良好的视觉沉浸感.     

基于220kV集控变电站的仿真培训系统

随着变电站集中监控运行管理模式的发展.为满足变电站集控中心运行人员培训需求,开发了一套基于220kV集控变电站的仿真培训系统.本系统采用纯软件模式实现.以自主开发的SDSS2000支撑环境为开发平台,使用模块化建模、三维虚拟现实等技术,实现了集控中心仿真培训和变电站仿真培训功能.该系统具有运行稳定、功能完善、操作简单、培训效果良好等特点.     

桥式起重机仿真训练系统研究

综合分析桥式起重机的结构特点和运动状态,提出了一种利用OGRE和PhysX物理引擎作为仿真平台,并在三维立体投影系统、真实操纵装置等硬件支持的桥式起重机仿真训练系统。介绍了仿真系统的整体结构和功能,并对开发平台做了简要概述,重点分析了仿真系统所采用的关键技术并给出了仿真效果的演示。系统能够模拟真实的桥式起重机操作环境,场景效果逼真,沉浸感强。     

石化生产装置DCS仿真培训系统

本文介绍了了针对 石化生产装置而开发研制的仿真集散型仿真培训系统。该系统模了美国ＦＩＳＨＥＲ控制设备公司ＰＲＯＶＯＸ集散控制系统操作站的主要功能。系统具有操作简单,灵活实用,功能齐全等特点,为操作人员提出了一个环境逼真,性能优越而又安全可靠的高效率训练环境。     

基于虚拟现实的煤矿大型设备培训系统研究

针对煤矿设备操作培训中存在的不足,设计并实现了一种基于虚拟现实技术的煤矿大型设备虚拟培训系统,利用三维建模软件Maya对井下主要设备采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,结合虚拟现实制作软件Unity3D进行虚拟场景整合与交互设计,利用C#编程语言实现对煤矿大型设备运动仿真控制.通过接口电路实现用户与虚拟场景设备的真实交互.经测试表明,系统不仅实现了煤矿大型设备操作培训的功能,而且增加了系统的交互性,弥补了传统培训方式的不足,节约了培训成本,缩短了培训周期.     

通用装备虚拟维修训练系统的设计与实现

着眼装备使用维护人员的训练需求,探讨了通用装备虚拟维修训练系统所应具备的功能。采用将训练科目解析为由多道操作工序构成的层次模型,并以有限状态机的方法处理操作工序状态,以基于三维虚拟场景的关键帧动画表现各工序动作的设计思路,基于自主研发的视景仿真软件平台开发了支持三维交互式训练的通用装备虚拟维修训练系统。最后介绍了系统的应用模式和案例。     

基于Virtools的某火箭炮技术检查训练仿真研究

技术检查训练是火箭炮训练的重要内容;针对传统训练存在的不足,提出以Virtools为平台开发火箭炮技术检查训练仿真系统,重点研究了开发训练仿真系统所需要的关键技术和方法,如模型的创建与优化、碰撞检测实现、交互控制实现和检查过程仿真实现等,另外还研究了加载力、屏显和阴影等效果的实现方法;作为实例开发了火箭炮闭锁力检查训练仿真系统,并根据需要开发了操作演示、引导训练和自主训练三种模式;系统经部队试用,效果良好;为类似系统的开发提供了参考。     

基于HLA的平台级视景仿真系统设计研究

随着计算机仿真技术的发展,在大型分布式仿真系统中,单一的视景仿真系统已经不能满足复杂系统仿真的应用需求,基于高层体系结构(HLA)的视景仿真是主要的解决方案.论文结合视景仿真技术和分布式仿真技术设计并实现了一种分布式视景仿真系统,用于武器平台的训练和试验环节,并结合虚拟仿真平台的战术特点,设计实现了相应的武器平台视景仿真系统,对平台操作训练仿真、战术推演验证仿真系统的设计等都具有指导作用.     

基于HLA的某型导弹模拟训练仿真系统的开发

基于HLA的分布式模拟训练仿真系统开发是当前大型导弹训练仿真器的一个重要研究方向.文章分析了基于HLA的仿真开发过程.在联邦开发和执行过程模型(FDEPM)基础上,结合开发经验,通过系统分析、联邦设计、FOM/SOM开发和联邦集成四个步骤探讨了某型导弹训练仿真的开发过程.整个仿真系统为实际装备的功能测试和复杂操作模拟提供了一个高效费比的仿真平台.通过应用,取得了良好的综合效果.     

3DVRI虚拟仿真系统在装备教学中的应用

针对训练机构缺乏实装而影响装备教学的现状,基于3DVRI开发了某型装备三维虚拟仿真训练系统。该系统具有三维场景生成、场景漫游、碰撞检测、动态交互、视角切换等功能,很好的解决了装备教学中无实装的问题,具有广泛的应用前景和较高的推广价值。     

虚拟情景实训环境三维模拟

应用计算机技术当中的虚拟模拟技术,对于当前各领域实现虚拟情景三维模拟训练已成为可能。本文研究当前技术环境下,利用Unity3D模拟平台构造虚拟情景训练系统的开发与设计。从三维模拟训练系统的关键技术研究入手,以三维场景优化、物理碰撞逻辑检测、动态加载场景以及网络通信作为开发的重点,设计出较为先进和逼真的虚拟情境下三维模拟训练系统。并以消防部门作为系统应用的检测部门,检测结果表示此系统可以很好的表现出现场场景的模拟程度以及逻辑,对于加强消防部门的训练技术和应用效果有很大优势。     

悬臂式掘进机虚拟仿真平台设计

悬臂式掘进机广泛应用于煤矿井下巷道施工,掘进机的培训包括传统的书本教学方法和基于井下实际操作的训练方法,但是由于其场地和安全的局限性,无法满足训练要求.针对这一现状,利用虚拟现实技术和交互仿真技术构建了悬臂式掘进机虚拟仿真平台.该平台采用三维建模技术,使用多边形建模方法制作了悬臂式掘进机、转载机、供电系统等三维模型;运用Unity3D引擎驱动三维模型组成的虚拟场景,采用场景优化技术实时渲染出沉浸式的虚拟场景;在脚本语言C#编程环境下实现操作流程顺序控制、操作描述、三维模型驱动等,实现悬臂式掘进机虚拟仿真培训.培训结果表明,沉浸式人机交互可达到与实物培训相类似的效果,提高使用者学习和操作悬臂式掘进机的效率.     

结合视景仿真的分布式作战训练仿真系统设计

随着分布式交互仿真体系结构技术的发展,需要开发新一代结合视景仿真的计算机仿真系统。结合视景仿真软件Delt3D和C++,介绍了基于视景的分布式计算机仿真系统的总体框架,系统所需要使用的开发工具,以及在视景仿真中需要解决的技术难点问题。该系统逼真地演示了仿真系统作战思想的全过程,并且能够满足系统仿真实时性和逼真性的要求,达到实战演习的要求。     

航空CBT中协同训练系统的设计与实现

通过将计算机支持的协同工作(computer supported cooperative work,CSCW)的概念引入计算机支持的教育培训(computer based training,CBT)领域来设计与开发基于虚拟现实思想的娱乐型的教育培训软件--航空CBT,它支持在局域网环境下的多人协同的分布式交互仿真操作训练系统,并应用了虚拟仿真和多人异地协同的计算机应用领域的前沿技术.系统开发采用混合式网络结构,运用3D动画、DirectX、COM、WinSock技术,在VirtoolsDev 3.0环境中编译运行,利用Visual Studio 6.0进行自主模块开发,以增强系统功能,优化运行性能.     

基于Quest3D的钻床加工虚拟教学系统的研究

针对培训系统要求人机交互界面好以及沉浸感强等特点,在钻床教学系统开发中采用实时3D建构工具Quest3D,提出了一种针对钻床教学培训的虚拟现实系统的开发方案,将虚拟现实系统分为三维显示模块,运动控制模块,场景交互模块和场景声控模块等,通过Quest3D的图形编程使得整个系统开发周期缩短,运行效率提高。成功将三维场景虚拟交互技术运用于钻床教学培训系统中。     

Modeling and real-time simulation architectures for virtual prototyping of off-road vehicles

Virtual Reality-based simulation technology has evolved as a useful design and analysis tool at an early stage in the design for evaluating performance of human-operated agricultural and construction machinery. Detecting anomalies in the design prior to building physical prototypes and expensive testing leads to significant cost savings. The efficacy of such simulation technology depends on how realistically the simulation mimics the real-life operation of the machinery. It is therefore necessary to achieve ‘real-time’ dynamic simulation of such machines with operator-in-the-loop functionality. Such simulation often leads to intensive computational burdens. A distributed architecture was developed for off-road vehicle dynamic models and 3D graphics visualization to distribute the overall computational load of the system across multiple computational platforms. Multi-rate model simulation was also used to simulate various system dynamics with different integration time steps, so that the computational power can be distributed more intelligently. This architecture consisted of three major components: a dynamic model simulator, a virtual reality simulator for 3D graphics, and an interface to the controller and input hardware devices. Several off-road vehicle dynamics models were developed with varying degrees of fidelity, as well as automatic guidance controller models and a controller area network interface to embedded controllers and user input devices. The simulation architecture reduced the computational load to an individual machine and increased the real-time simulation capability with complex off-road vehicle system models and controllers. This architecture provides an environment to test virtual prototypes of the vehicle systems in real-time and the opportunity to test the functionality of newly developed controller software and hardware.     

基于Mechanism/Pro的汽车悬架系统运动仿真

为了解决多体动力学分析仿真过程中困扰仿真人员的模型建立和修改问题,以汽车独立悬架为研究对象,提出机械系统仿真一种比较理想的方法.首先应用多体动力学求解理论,从悬架物理模型中提取多体动力学求解模型.针对ADAMS/View建模能力较弱,通过三维建模软件Pro/E建模,采用Mechanism/Pro模块定义刚体、添加约束和驱动、调用ADAMS/Solver求解.可以很方便地建立复杂机械系统模型,并根据仿真结果及时对模型进行修改,实现机械系统多体动力学仿真的前处理、求解以及后处理均集成在Pro/E环境中.     

带电作业绝缘斗臂车虚拟仿真系统的设计与开发

将带电作业中的绝缘斗臂车操作训练与虚拟现实技术相结合,以Quest3D4.0和VC++ 6.0等软件为开发平台,在完成整体设计的基础上实现了绝缘斗臂车虚拟仿真系统。系统通过建立视景仿真和绝缘斗臂车模拟控制系统,受训者可在虚拟操作环境中真实体验在现实世界中的工况,有力地保障了仿真培训的效果,为电力系统的带电作业培训提供了一种新的思维方式。     

火箭炮装填训练视景仿真系统的设计与实现

箭炮装填训练是炮兵(火箭炮)部队训练的重要内容.根据炮兵实装训练噪声大、费用高等实际情况,提出了火箭炮装填训练混合仿真系统的总体设计,系统由实物仿真子系统和视景仿真子系统组成.着重介绍了视景仿真子系统的开发过程.利用三维建模软件Multigen Creator采用实时仿真不可缺少的DOF(Degrees of Freedom)技术建立了火箭炮、装填车等几何模型,然后利用Lynx的图形用户界面通过引入建立的几何模型生成运动模型,最后运用MFC通过调用驱动软件Vega函数库来生成实时应用程序.建立的三维模型形象逼真,生成的仿真系统经教学试用效果较好.