基于Virtools4.0的发动机虚拟维修训练系统关键技术

针对发动机虚拟维修训练对真实性和实时性的要求，基于Viaools4.0软件研究了虚拟维修训练系统开发过程中的2个关键技术：碰撞检测技术和场景优化技术，提出了对发动机虚拟维修训练中的碰撞检测进行分类的方法，提高了虚拟维修训练的真实性；同时采用了可见消隐与IDD相结合的场景优化技术，增强了虚拟维修训练的实时性。     

基于Grafcet的虚拟维修训练中过程控制

针对受训人员在虚拟维修训练过程中,装备虚拟样机、维修工具和设备、以及在人机交互等方面的信息数量庞大、信息的表现形式多样,交互反馈很难量化的情况,分析了受训人员在维修训练过程中的每一个维修操作的构成及关系,提出了一种基于Grafcet规范语言,能够支持学习、训练、考核等多种模式的训练过程控制模型,有效地规范和控制了受训人员在虚拟维修系统中进行维修训练的操作流程及交互信息表现,可提高训练效果。     

GL Studio与Vega Prime在某舰炮虚拟训练仿真系统中的应用

采用虚拟现实技术对舰炮操作人员进行训练是一种经济,高效的方法.针对某型舰炮系统结构庞大,操作显示界面复杂的特点,选择具有组件复用性,界面真实感强,开发周期短的GL Studio软件来开发该型舰炮虚拟训练仿真系统.分别采用3DSMax和GL Studio建模工具建立舱室模型和控制台面板模型,利用Vega Prime进行场景驱动,实现了GL Studio模型向Vega Prime场景移植和场景模型间的交互控制,为操作人员提供了良好的虚拟操作环境.     

复杂装备虚拟维修训练系统中数据场景图研究

针对传统场景图结构在开发虚拟维修训练系统时的局限性，提出了一种新的场景图数据结构。该场景图具有对象-表面-面片3层结构，并用四元组的数据结构封装了虚拟对象的属性信息、内部状态集、事件列表以及与事件相对应的行为。利用该场景图结构实现了表面间碰撞检测，并对发生碰撞的表面进行约束识别和约束求解。利用Petri网描述虚拟对象的状态及状态之间的转换，并将其转化为虚拟对象的规则集，从而确定其“事件-状态”之间的因果关系。该场景图结构弥补了商用软件开发虚拟维修训练系统的不足，实现了虚拟维修中表面间的碰撞检测，并利用虚拟对象的行为信息实现了复杂的维修操作。     

某高炮电气虚拟维修系统的设计与实现

随着高炮电气系统复杂程度越来越高,传统的实装维修训练方法已经不能满足装备维修培训的需要。某型高炮电气系统虚拟维修训练系统,采用虚拟现实技术,通过重构电气系统三维模型节点,实现了对电气系统故障诊断和维修的虚拟训练,为复杂武器装备的电气维修培训提供了新的技术途径和手段。     

某型炮射导弹虚拟维修训练技术研究

为实现用仿真系统替代实际装备来训练维修人员的目的，针对某型炮射导弹武器系统维修训练的任务、过程和特点，研究了维修人员虚拟维修训练系统过程仿真模型、基于HLA分布式装备虚拟维修训练联邦成员结构和设计及基于神经网络的专家系统结构、知识库建立和推理机制，给出了装备虚拟维修训练系统的系统组成、体系结构和基于神经网络的智能故障诊断专家系统构建的具体实现过程。实践证明，该系统为复杂装备的维修训练提供了一种新的途径和手段。     

基于NGRAIN的装备虚拟维修训练研究与实现

针对当前维修训练中存在的突出矛盾，研究了基于NGRAIN开发的装备虚拟维修训练，给出了开发的基本过程，分析了NGRAIN的仿真动画制作方法和Task模型的基本思想，介绍了讲解演示和维修操作训练2类虚拟维修训练内容的开发经验和方法，最后以某型号变速箱为例，说明了装备虚拟维修训练能在很大程度上提高维修训练的费效比。     

某装备虚拟维修训练系统设计与实现

着眼于虚拟维修训练在实际维修训练中的广泛应用，在分析国内外研究现状的基础上，从功能、可用性、可靠性3方面分析系统设计要求，并依据系统功能，开发某型野战传真机虚拟维修训练系统．其以交互引擎为核心，由虚拟维修场景、虚拟维修过程仿真、维修知识库和系统管理组成，利用数据库为后支撑平台。系统管理平台通过相关虚拟现实软件的二次开发平台，利用．NET或者C＋＋ Builder实现。     

虚拟维修训练内容聚合模型

分析了虚拟维修训练内容的数据，并参照SCORM规范收集了虚拟维修训练课程资源，建立了内容模型，创建了使用适合虚拟维修训练的元数据，最终创建了虚拟维修训练内容聚合模型，可为虚拟维修训练系统提供课程，有力地支持虚拟维修训练的进行。     

基于Unity 3D 的舰船装备虚拟维修训练系统

针对当前舰船装备维修培训存在的条件限制和训练效率低、周期长等问题,设计基于Unity 3D 的舰船装 备虚拟维修训练系统,并对关键技术进行研究。通过3DS MAX 实现装备模型、训练场景和维修资源等3 维模型的 构建,基于组件化建模、实例复用等对模型数据库进行优化;开展逻辑仿真分析与设计,提出装备操作逻辑仿真方 法;通过故障树工具,对故障现象、故障源以及彼此之间的相互关系建立相关描述模型。运行实践的结果表明：该 系统具备良好的操作便利性和拓展移植性,可提升受训者的训练质效,为后续开展类似系统开发提供有益借鉴。     

大型复杂装备虚拟维修训练系统设计

提出基于虚拟现实技术、虚拟样机技术和过程仿真技术的大型复杂装备虚拟维修训练系统设计方法。将系统划分为虚拟样机和虚拟维修过程仿真控制两大部分,虚拟维修仿真控制又包括虚拟环境生成和输出、人机交互、维修任务控制和虚拟样机及工具行为状态控制等4个模块,阐述每部分的组成和实现方法。在此基础上,重点研究基于维修知识描述网( MKDN)的维修知识描述方法,设计沉浸式虚拟维修训练系统仿真控制流程。所提供的方法和流程在某型导弹装备虚拟维修训练系统上得到了成功的应用。     

单人/多人虚拟维修训练开发平台

目前舰员级维修培训存在实装少、故障设置困难、训练手段单一等不足。针对此问题,文中根据舰员级维修工作的需求,构建了适应基层部队需要的虚拟维修训练开发平台。平台采用包围盒和几何约束相结合的方法解决穿越问题,运用关键帧技术进行虚拟人运动控制,构建了基于Agent的网络通信机制,建立了多角色协作机制,采取了复合的并发冲突控制方案解决多人协作中的冲突问题。平台满足了实时计算的要求,场景设计、维修流程设计、维修动作行为设计、操作指示等相关工作设置简单、快捷,不同类型装备应用证明本平台具有较好的通用性,可用于多种虚拟维修训练系统的快速开发。     

坦克炮虚拟维修系统研究

基于从维修训练的手段和方法上进行创新,开发满足新装备训练需求,探索研究符合基层部队实际的训练设备和手段;基于虚拟现实技术的虚拟维修训练为基层部队提供了一种费效比较好的武器装备维修训练手段,它能提高基层部队对武器装备的自主维修训练能力,促进基层部队维修保障能力的快速形成;实现了装备结构教学和维修训练的桌面式虚拟训练,为部队和院校坦克炮的维修训练、教学提供了软件支撑。     

基于AHP熵权-物元分析法的虚拟维修考核评价

为准确评价虚拟维修训练水平,构建包含4项准则36项指标的虚拟维修考核评价模型。基于物元分析法,结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和熵权法(entropy weight method,EWM)进行组合赋权,通过实例计算待评对象的虚拟维修训练等级,验证了模型的有效性。结果表明：运用组合赋权法确定的指标权重科学合理,能避免权重确定的绝对主观性和绝对客观性;物元分析评价模型为虚拟维修考核研究提供了一种新的评价方法,对虚拟训练系统的考核设计具有借鉴价值。     

沉浸式虚拟维修训练系统的关键技术

沉浸式虚拟维修系统的关键技术包括模型建立、碰撞检测、虚拟人控制、程序控制实现和视景驱动控制.系统首先用Multigen Creator进行三维实体建模;然后用Lynx进行系统的初始设置;最后利用Vega的API编程接口和C 进行消息驱动、事件控制及虚拟物体的运动控制等.     

基于JACK 的虚拟人维修动作生成设计

针对动作仿真软件JACK已不能满足虚拟维修训练和仿真需要的问题,设计基于JACK软件的虚拟维修动作生成系统。在分析某型防空火箭武器系统维修性的基础上,构建虚拟人维修动作生成系统的基本框架,根据我国国情对JACK软件人体模型的相关参数进行调整,在构建了虚拟人树形分层模型后,对IK算法进行改进,使生成的动作连贯、自然、流畅,并将生成的维修动作转化为JackScript脚本,在JACK仿真软件中进行虚拟人的维修动作仿真。当前这种维修动作生成设计已应用于某型防空火箭武器系统虚拟维修仿真中。     

基于NGRAIN的仿真训练保障装备开发方法

结合VR图形学基本理论,提出了计算机虚拟训练的基本概念和虚拟训练保障装备的研制方法,研发了基于NGRAIN软件的三维体素模型引擎,将C#和Director Lingo相结合,开发了深度三维交互式超轻量化的嵌入式虚拟装备,基于此项研究可以开展多人远程协同训练,为计算机虚拟装备操控训练和装备电子保障手册开发提供数字化支持,为虚拟战场提供数字化演练装备。