城市立交桥虚拟现实系统研究

本文采用交互式模版参数化的建模方法，在VC＋＋平台上结合OpenGL图形库开发了仿真系统——城市立交桥虚拟现实系统，这实现了在计算机上创建效果逼真的三维立交桥模型、场景真实感图形绘制和实时漫游等功能，成为了桥梁设计者不可或缺的辅助工具。     

地形场景的并行绘制及多通道图形输出

开发出基于集群的三维漫游仿真系统，实现地形场景的并行绘制和多通道输出，系统采用OpenGL绘制地形场景，用MPI来实现集群的并行工作和消息传递，该方法能保证漫游系统的实时性和高分辨率的要求，达到令人满意的效果。     

某导弹测试系统的DIS视景仿真

简述了某导弹测试系统半实物分布式交互视景仿真的设计与实现。在测试系统中 ,引入分布式交互仿真技术、虚拟现实技术和视景生成技术 ,逼真的显示虚拟战场、作战过程、决策过程 ;在建立了导弹运动模型基础上 ,根据整个系统的控制模型所决定的导弹飞行姿态及速度来模拟环境场景及目标物 ,并根据控制操作的要求对场景和目标物进行缩放、漫游、旋转和三维形态变换     

基于OpenGL的飞机虚拟场景漫游系统的实现

运用图形程序库（OpenGL）与Visual C＋＋6．0相结合，对地形和飞机进行三维可视化仿真建模，采用光照、雾化和纹理融合等特效开发了飞机虚拟场景漫游系统。该系统通过导入不同的DEM数据实时生成不同的三维场景，以实现飞机空中多自由度运动；通过加入碰撞检测技术，给出了一种实用的碰撞检测算法，增强系统的真实感和用户的沉浸感。     

“女书”碑林园虚拟漫游系统的实现

为了保护少数民族文化遗产,利用MultilGen Creator和MultilGen Vega仿真软件实现了一个少数民族文字“女书”的虚拟碑林园,给出了场景规划及三维建模的实施过程,同时通过VC＋＋6．0编程,结合MultiGen Vega仿真软件的函数调用,设计了“女书”碑林园的自定义路径漫游模式。实验结果表明,灵活的漫游路径丰富了用户漫游的体验,增强了视景仿真系统的真实感。     

面向虚拟森林仿真的多层场景引擎设计

为快速绘制具有真实感的大规模虚拟森林场景,在分析虚拟森林场景仿真特点的基础上,提出面向虚拟森林仿真多层场景引擎的总体结构,对该场景引擎中的实时地形生成技术、地形模型的简化算法和渲染加速等关键技术展开研究,开发了虚拟森林仿真系统。应用结果表明,面向虚拟森林仿真的多层场景引擎有助于提高复杂森林场景的绘制效率,能较好地满足用户进行实时漫游和交互控制的需求。     

体视图像生成算法的研究及应用

在立体视觉系统中，一般采用空间分离且同步旋转的两台摄像机拍摄同一物体，为观察者提供同一物体的两个不同角度的图像。文章从人类的视觉感知原理出发，给出了基于单幅图像的体视图像生成算法，并成功地用于大数据量体视转换的场合，如“国家大剧院”和“奥运会场景”的漫游仿真，从而实现虚拟复杂场景的仿真漫游。该算法特别适合于要求快速、一次绘制（拍摄）的场景，即再现立体的场合。     

林木场景漫游系统的研究与实现

由于林木本身结构复杂,因此在模拟中几何模型的面片数多。如何在保证一定的视觉真实感的前提下,尽量简化场景模型,实现林木场景的快速绘制,一直是计算机图形学领域的热点问题。提出了一种适合包含大面积林木的自然场景漫游系统的实现方法,即利用3维建模软件3ds max构建场景模型,然后基于虚拟开发工具Open Scene Graph（OSG）实现场景的实时绘制和漫游。充分利用软件的特点和功能,实现了包含大面积林木的自然场景的漫游,同时还根据相交测试原理实现了漫游过程中的碰撞检测。实验结果表明,此系统具有较高的绘制速度,能满足包含大面积林木的自然场景实时漫游的要求,同时能达到一定的场景真实感。     

基于OpenGL的全景漫游技术在VB中的实现

现如今，视景仿真和全景漫游是计算机图形学中研究中的热门课题。本文所研究的重点是如何运用OpenGL这个高性能的图形显示库在VB的缟程环境下实现流畅的三维视景的漫游。并针对OpenGL的显示特点，给出了明确的三维图形漫游场景的构造显示算法，提出了逆向运动的方法成功快捷的实现了虚拟环境下的全景漫游，取得了良好的实验效果。其实现方法简单，计算量小，为大型的三维场景的显示以及漫游操作奠定了一定的可靠的技术基础。     

面向虚拟场景的深度全景视频绘制技术

高度复杂的三维场景通常包含几千万甚至上亿个三角形和丰富的纹理,大大超过了目前图形硬件的处理能力。传统基于几何的绘制系统通过牺牲画面质量来实现场景的快速绘制。与此不同,基于图像的绘制技术利用逼真的图像序列来生成高质量的目标画面。研究面向虚拟场景的IBR(Image-Based Rendering)技术来克服现有方法的不足,提出以深度全景视频DPV作为场景表示的基本单元,通过多段深度全景视频组成的深度全景视频网络来表示虚拟场景的漫游区域,它允许视点在漫游平面的封闭区域内连续运动。绘制算法根据目标视点参数计算深度全景视频环中对目标图像有贡献的候选区域,综合利用GPU的强大处理能力和浮点格式的绘制目标,以及多幅深度图像混合绘制技术对候选区域进行绘制来生成目标图像。实验结果表明,深度全景视频绘制技术可实现大规模虚拟场景高质量实时绘制。     

基于OpenGL实时红外视景仿真研究

实时红外视景仿真已成为红外成像制导武器设计和评估的重要方法，仿真的关键环节在于红外视景图像的生成，具有重大的军事和经济意义。文中简单介绍了基于OpenGL工具创建三维图形的步骤，并依据创建步骤对目标模拟、背景生成以及红外视景的动态生成进行具体分析；对目标模拟借助于专业的CAD软件进行几何建模，对模型面元划分后进行温度场和红外辐射亮度的计算，并量化为灰度值进行渲染处理；依据背景数据库技术，选用合适背景图像利用纹理映射技术生成所需背景；动态红外视景仿真对实时性要求很高，最后对如何提高实时性作了简要分析。     

基于OpenGL的反舰导弹弹道视景仿真

针对导弹仿真系统开发中建模复杂且重复度高的问题,采用OpenGL库建立复杂模型的方法绘制了导弹飞行仿真所需的场景图像,建立了可用于导出模型的动态链接库,在对反舰导弹弹道特点进行认真分析的基础上,基于弹道规划原理,在VC环境下开发了可满足实际性能要求的弹道可视化仿真系统平台。对系统提供了真实的三维场景,可将弹道仿真节点计算出来的弹道数据以三维可视化技术展示出来。实验证明系统灵活通用,可提供完整的视景演示,为有效规划导弹弹道提供了有效支持。     

防区外导弹攻防对抗可视化仿真研究

防区外导弹攻防对抗可视化仿真系统是防区外导弹攻防对抗仿真分析系统的一个重要组成部分,可以实时呈现三维攻防对抗战场态势,是虚拟现实技术的重要应用.针对防区外导弹攻防对抗系统的特点,基于Creatar和Vega视景开发的一般过程,采用Cmator建立了各个仿真实体的三维模型以及地形等环境模型,并采用Vega进行了视景仿真系统的驱动,完成了空地远程防区外导弹攻防对抗可视化仿真系统,根据攻防对抗推进过程,实时呈现三维攻防对抗战场态势,给仿真试验者形象直观的感觉.结果表明视景仿真系统模型准确,三维视景逼真,并具有良好的实时性和可控性,很好地再现了防区外导弹攻防对抗过程.     

利用VRML技术开发基于网页的三维漫游系统

介绍了利用VRML(Virtual Reality Modeling Language)技术开发基于网页的三维漫游系统的基本原理和实现步骤.针对在网上浏览VRML漫游场景时,由于触发漫游系统运行的时间传感器节点在VRML文件被加载的同时被触发以及网络加载的延时,导致漫游场景不是从起始位置开始运行的问题,提出了利用外部程序控制漫游过程的方法,该方法使用JavaScript外部程序对时间传感器进行相应的控制,使用户浏览漫游场景时,不受网络加载延时的影响能从起始位置开始漫游.最后给出了应用实例.     

基于VRML的机动目标CCD跟踪的视景仿真

实现机动目标CCD跟踪的视景仿真对装备训练和基于图像的跟踪算法设计具有重要意义。该文介绍在Matlab软件平台下利用基于VRML的虚拟现实工具箱进行视景仿真的基本步骤,以机动目标CCD跟踪的视景仿真为目的,针对虚拟场景的构建、3D目标机动和虚拟CCD跟踪等问题,提出相应的解决方法,并给出仿真结果。     

空空导弹攻击过程视景仿真研究

为复现空空导弹打靶攻击过程,满足部队训练评估需要,提出了利用虚拟现实技术进行视景仿真的解决方案。采用Creator建模软件建立飞机、导弹、靶标等三维模型,利用Vega Prime视景仿真软件和Microsoft Visual Studio.NET2003软件开发环境,对所建模型进行场景渲染和攻击过程的飞行仿真,仿真程序完整演示了空空导弹从飞机上发射、空中飞行、击中靶弹的全过程,效果逼真,交互性好。仿真结果证明了上述方法的可行性和有效性,为部队打靶训练提供了一种有效的评估分析手段。     

地面站视景仿真系统的设计与优化

为了能更直观形象地展现无人机的飞行状态及攻击目标的效果,提高地面站操纵人员的操作效率,开发了无人机地面站三维视景仿真系统.论述了无人机地面站三维视景系统的设计方法,给出了系统总体结构图,研究了基于Vega Prime视景仿真软件的三维视景系统开发流程,以及如何采用大地形动态分页调度、独立通信线程等先进技术,重点解决了大场景下视景仿真刷新率低的难点.软件设计中引入多线程编程思想,详述了每个线程的具体实现,极大优化了程序性能.     

靶弹突防有源干扰机应用及其STK仿真研究

有源干扰机是靶弹突防系统的重要组成部分,如何应用好干扰机对于试验突防场景构建的成败起到十分关键的作用,有必要深入研究。在对突防有源干扰机工作过程与原理进行归纳总结的基础上,分析了与干扰机应用紧密相关的释放时刻、释放角度和释放速度等靶弹发射诸元,采用了卫星工具包STK对包含1枚靶弹1枚导弹和2个有源干扰机的场景进行了仿真,仿真分析时间在加速模式下可缩减至1分钟以内;利用仿真结果对靶弹发射诸元和干扰机参数的合理性进行了验证,从而为反导试验任务中突防场景构建提供技术支撑,具有良好的实用价值。     

导弹对抗的视景仿真

在巡航导弹和地空导弹对抗仿真系统之上，将仿真结果以三维视景仿真技术展示。利用Multigen Creator建立巡航导弹、地空导弹和地形的三维仿真实体模型，以Vega作为视景仿真驱动和渲染软件，用导弹对抗仿真系统计算的结果来驱动视景模型，并在仿真中添加了特殊效果，如导弹的尾迹、爆炸场面等。文中详细给出了Vega提供的API的使用顺序和方法。最终开发出的视景仿真系统具有很强的沉浸感。