动态三维树实时仿真设计与实现

简要介绍了国内树木仿真技术的发展现状,介绍了几种常用仿真树型的建模方法,并对他们的特点进行了比较分析.详细介绍了基于SpeedTree几何与图像混合绘制技术的动态三维树木的建模,渲染设计及与3D引擎衔接的方案,并给出了仿真实验数据.当虚拟视景当前视口内树木总量不大于130棵时,视景帧更新率保持30帧/秒以上,能够满足系统实时性要求.动态三维树技术在实时视景仿真系统中的成功应用,大大增强了虚拟战场环境的真实感和训练人员的沉浸感,使虚拟训练更加趋于真实,提高了训练效果.     

某型坦克驾驶训练仿真器的系统设计与实现

坦克驾驶训练仿真器对于训练驾驶员的操作技能,节约训练维修经费有着重要的作用.该文阐述了某型坦克驾驶训练仿真器的系统设计方案,从硬件系统、软件系统、性能仿真、仪表仿真、视景仿真、声音仿真各个方面进行了介绍.设计并实现的坦克驾驶训练仿真器集坦克训练和教官控制台于一体,能够完成不同训练科目、训练环境的设置、驾驶员操作状态跟踪、训练考核和三维场景的实时显示.为该型坦克驾驶训练提供了有效的平台.     

航海模拟训练系统视景及建模技术应用

针对航海教学及训练中模拟器视景系统研制，结合仿真视景、三维交互处理技术的应用研究，阐述了该领域内模拟器视景环境相关应用技术，提出了视景应用中实现视景复示、空间交互、优化建模的一些方法，实现相关技术支持下的预期目标。     

机场视景模型参数化建模方法研究

随着计算机虚拟现实和视景仿真技术的发展与完善,用于提高视景的逼真度和视觉效果的技术在飞行模拟机视景仿真中已得到广泛的应用。但是,基于Multigen Creator等3D建模软件构建机场模型的缺点日益凸显:人工收集机场数据、手工绘制机场拓扑图的建模方法耗时、费力、效率低、缺乏灵活性和可复用性。针对这些问题,结合机场路网结构的特点,将参数化的思想引入到机场路网三维建模过程中,提出了一种基于交通拓扑约束的机场路网参数化三维建模方法,设计并实现了基于该方法的用于视景的机场路网模型参数化建模系统。该系统已成功应用到机场模型建模工作中,建模速度较之传统方法有了显著的提高,而且制作出来的模型可以复用,系统在稳定性、可扩展性和可移植性方面表现出色,并具有很强的真实感和沉浸感。     

基于视景仿真的某型飞机武器模拟训练系统的设计

用模拟训练系统代替实装训练是当今武器装备训练的趋势,设计了基于视景仿真技术的武器训练系统,采用PCI总线技术、Creator实体建模、VegaPrime视景仿真控制,使武器训练过程具有良好的人机交互性,对开发相似的半实物视景仿真武器装备模拟训练系统具有一定的借鉴意义.     

基于MultiGen和Vega的城市场景仿真技术

虚拟现实技术是近几年来计算机图形学的研究热点.论文针对基于MultiGen Creator/Vega的虚拟场景仿真技术开展研究,介绍了三维视景仿真系统所涉及的关键技术、虚拟场景建模方法,以及在Vega软件环境中进行二次开发的技术,实现了虚拟场景中的视景漫游.实现结果表明,采用该技术可以满足视景仿真的实时要求.     

视景数据库建模优化技术研究与应用

为了提高视景仿真的实时性,降低视景系统资源开销,采用视景数据库建模的综合优化技术和方法,研究了三维虚拟场景建模关键技术,并在实际项目中进行了应用。优化建模技术使得视景数据读取迅速,仿真效果真实流畅。     

模型组件化建模技术研究

随着计算机仿真技术的广泛应用,视景仿真技术也得到了全面的开发,但是在三维实体的建模方面,模型的建立还仅仅依赖于专业建模人员的实现,缺乏普适性而且建模过程复杂、繁冗,需要占用大量的人力资源。通过调用Creator的Plugin插件,结合底层的Open Flight API编程语言,实现了通过操作界面向Creator中添加元件的功能并且可以通过对元件的移动、旋转、缩放等操作来细调模型的位置、角度、大小等,从而实现了由模型组件重组新模型的功能,减少了视景仿真中创建三维模型的工作量,同时实现了非专业人员的二次建模,简化了建模过程。由首次提出的组件建模方法已经在工程项目中得以应用,并具有一定的应用价值。     

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.     

某型战车信息终端仿真器的设计

针对装备维修训练中存在的装备结构复杂,价格昂贵,维修训练成本高的问题;设计了一个用于装备维修训练的信息终端仿真器;以某型战车驾驶员任务终端的内部结构、工作原理、信号特征和维修流程为依据,采用仿真技术、嵌入式设计技术等,重新设计与实物相似的终端仿真器,并以该仿真器为核心,辅以信号发生器及上位机等软硬件设备构造用于维修训练的仿真平台;该仿真器可进行信息终端的内部构造原理认知、维修过程训练和训练结果评估,应用表明该仿真器可满足装备维修教学和培训需求,提高维修人员的维修技能水平。     

船舶运动视景仿真系统设计与实现

针对研究船舶各种运动状态,为有效验证控制器的功能提供有效平台。采用船舶运动可视化,对视景仿真系统进行开发,对各种常见的建模和驱动技术进行了重点研究。提出了船舶运动视景仿真系统的整体设计方案及流程,利用建模软件Creator建立了逼真的三维船舶实体模型,采用DOF节点技术建立了舵\翼舵、鳍\翼鳍及螺旋桨的活动模型;解决了视景仿真系统开发中的视点切换、多通道显示、仿真数据加载等关键问题;基于VC++集成开发环境和Vega API编程技术开发了系统。三维仿真结果表明系统具有较好交互性和逼真度,为船舶运动特性研究提供了可靠手段。     

船舶运动视景仿真系统研究

由于航海在军事及经济中的重要性,船舶的运动研究也引起了人们的高度重视.文章介绍了在虚拟海洋环境中船舶运动的三维视景仿真系统.文中给出了船舶在规则波中的运动方程,用Creator仿真软件建立了船舶的三维模型,在Vega软件中对船舶的运动进行了实时交互控制.该系统在Vega的海洋模块中建立海洋场景,较真实地模拟了船舶在海面的运动情况.该系统不仅节约了研究经费,同时获得了较好的视觉效果,为后续的研究打下很好的基础.     

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。     

多机空战战法训练飞行视景仿真系统研究

多机空战战法训练设备研制是适应大规模分布式空战仿真训练的必然趋势.分析了战法训练的虚拟现实技术应用及其优势,对多机空战战法训练设备中飞机仿真平台的功能模型、视景流程和帧渲染顺序进行了总体设计.通过三维建模、虚拟场景配置、虚拟场景实时驱动三个步骤对视景系统进行实现,开发出一套适用于多机空战战法训练的飞行视景仿真系统.测试结果表明,所建立的飞行仿真视景系统能够满足飞行战法训练的要求.     

面向船舶航行训练的大范围地形建模

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域 有着广泛的应用。为满足船舶模拟训练系统中视景仿真的需求,对大规模地形场景的建模与 实时绘制技术进行了研究。首先对比了几类常用数据插值方法,采用数据融合的方式对DEM 数据进行了插值。通过结合模拟训练的实际,提出了一种基于可见性判断的地形剔除方法, 通过放射状搜索,判断当前点是否遮挡,进而对被遮挡点进行剔除处理,可以有效减少地形 建模中无关面片,提高绘制速率。利用Google Earth 获取地形纹理,使用Terri Vista 构建三维 地形,实现了地形的三维建模。试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制。     

基于Creator/Vega的虚拟场景设计与实现

阐述了基于Creator/Vega的虚拟场景仿真系统的设计过程.结合虚拟场景系统开发实例,从视景建模角度,详细分析了纹理贴图得几何尺寸和模型多边形数量,对系统运行性能的影响,并提出了利用纹理贴图、LOD和网格等建模技术提高系统运行性能的方法.在虚拟场景驱动中,实现了利用键盘、鼠标等一般输入输出设备,进行步行、鸟瞰等多种方式的漫游,增进了人机交互性能.为使系统支持立体显示,运用了Vega提供的立体显示技术.文中涉及的技术对其它虚拟场景仿真系统的开发具有重要参考价值.     

无人机视景仿真系统的研究

从视景仿真实现的角度出发,重点论述了如何运用MultiGen Creator软件开发各种模型、大地形技术,以及利用Vega和VC++实现视景仿真的方法和步骤,同时介绍了视景开发的几个关键技术.     

基于虚拟现实技术的电力作业仿真培训系统

从技能和安全培训的角度出发,将电网物理特点和虚拟现实相结合,设计了电力安全作业仿真培训系统,介绍了系统包含的基于模型参数数据库的三维建模技术、基于电气连接特性的虚拟场景搭建技术、可视化交互技术、网络连接等关键技术,详细介绍了系统的虚拟培训、实景培训、电力安规培训3个大模块。系统的开发给电力企业培训带来了新的面貌,对于提升作业者技能水平、提高作业人员安全作业也大有裨益。     

基于参数化技术的隧道三维建模方法

针对已有隧道三维建模方法缺少交互性和多样性的不足,提出了基于参数化建模技术的隧道三维建模与景观仿真方法。试验表明,该方法能够快速和有效的建立多种景观隧道三维模型,能将隧道三维设计与三维场景形象直观的表现出来,满足隧道三维建模快速、多样性和交互性的要求。     

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。