某雷达维修训练模拟器的设计与实现

维修训练模拟器应用于教学可降低对实装的损耗,训练针对性更强,效率更高。在分析某型雷达特性的基础上提出了虚实结合的设计思想,按照模拟系统与实装系统结构相同、功能一致,控制过程相同、逻辑一致的基本要求,规范了操作训练和维修训练指标,以及模拟器的体系结构。采用与实装一致的组合面板建立一个逼真的人机交互操作环境,通过虚拟装备和典型实装部组件构建系统硬件环境;采用虚拟装备分系统结合典型实装部组件,构建模拟维修训练环境,利用虚拟及真实测量工具实现装备维修模拟训练;设置信息交互接口,以实现与数据传输系统和仿真分布交互平台间的互联。该训练模拟器操作简便,可靠性高,为装备操作和维修提供了训练和考核环境。     

虚拟手操作技术研究及实现

人机交互是虚拟现实的关键技术之一,而虚拟手操作技术是人机交互技术的重要组成部分,是虚拟现实和运动学相结合的产物.在虚拟手操作技术中如何实现实时、准确的抓取一直是人们所关注的问题.首先研究了虚拟手在虚拟场景中的碰撞检测理论,并在此基础上制定了虚拟手对虚拟物体的稳定抓取规则,然后以Open Inventor为软件平台,采用数据手套和位置跟踪器作为主要的输入设备,实现了虚拟手对虚拟物体的抓取、移动、释放等一系列虚拟操作,实例证明了该技术具有很强的实用性.     

虚拟手交互中约束类物体操作研究

虚拟手技术是虚拟现实技术中的一种交互方式，是指通过手势识别技术将人的真实手映射到虚拟环境中并与虚拟物体进行交互操作的人机交互方式。主要应用于虚拟训练、虚拟手术和虚拟装配等领域。对虚拟手交互的约束类对象进行了研究，提出了基于运动学的约束类物体操作方法，解决了阀门类有约束物体交互中虚拟手姿态不真实、操作不可控的问题。设计实验验证了基于运动学的方法能以符合实际操作的效果完成虚拟现实系统中的操作任务，可以应用到虚拟训练、虚拟装配等仿真平台。     

基于虚拟手的人机交互关键技术

基于虚拟手的人机交互技术是虚拟现实中的研究热点。对其中的关键技术进行了研究,采用多边形网格建模方法,建立了虚拟手的逼真几何模型;基于Virtools平台开发了数据手套的数据采集模块,提出使用基于初始值的数据转换方法,解决了开始运动时的跳变问题,同时对手指的外展运动,使用约束值方法进行处理,提高了虚拟手与真实人手匹配一致性;最后,针对虚拟手与虚拟物体的操作交互,提出了一种基于有效阈值角度的抓取算法。通过Virtools平台进行验证,实验结果表明:虚拟手模型逼真度高,手型变化自然;同时实现了虚拟手对虚拟物体的操作交互,具有很强的实用性。     

大型运输机综合训练器虚拟仿真环境的设计

某型运输机综合训练模拟器具有飞行场景复杂、仿真仪表多、人机交互信息量大等特点.虚拟仿真环境的建立,是开发该模拟器的关键.介绍了综合训练模拟器的体系结构和虚拟仿真环境的开发方法.采用对全包线范围内的气动参数进行动态插值的方法,建立了兼顾模拟精度的准定常六自由度全量飞机运动模型;阐述了场景建模的方法和视景驱动程序的框架;给出了虚拟仪表的开发路线和人机交互的实现方法.与整个系统联调表明,该系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统的实时性和精确度要求,图像显示效果逼真.     

虚拟场景中基于数据手套的交互方法

为了提高操作训练仿真系统的真实性、沉浸感，提高交互的质量和效率，将数据手套引入该系统。针对该输入设备，对其使用方法、数据读取以及交互方法进行了研究。利用Creator软件建立虚拟场景和虚拟手模型，在VC 和Vega集成开发环境中编程实现虚拟场景中基于数据手套的交互。     

飞行模拟系统人机交互设计

针对增强飞行模拟训练的沉浸感,提高飞行模拟训练的效率和效果的目的,以真实飞行训练为基础,利用UI分类和设计方法,对飞行训练关键交互操作以及核心人机交互UI进行研究并加以整合,运用虚拟仿真技术,着力解决飞行模拟训练中人机交互体验沉浸感低,人性化设计不足,交互方式单一,训练效率和效果不佳等问题。提出将飞行模拟训练系统人机交互UI分为沙盒人机交互UI模块,平显、仪表人机交互UI模块,头戴式显示器人机交互UI模块,样机驾驶舱人机交互环境模块四个部分,完成了四个模块的设计,并基于Unigine引擎实现了四个模块。有效提升了飞行模拟训练的效率和训练效果。     

基于Vega的视景仿真软件的设计与开发

计算机仿真技术近几年得到了高速发展,其应用已经涉及了生产和生活的各个方面,在军事领域应用更为广泛.介绍了实现三维场景驱动时的几个关键技术,开发了一个导弹虚拟操作训练仿真应用程序,用Multigen Creator建立了虚拟战场环境,采用Vega仿真引擎来实现场景驱动,解决了某型导弹武器分布交互式作战仿真中的部分关键技术,所开发的视景仿真系统具有很强的可扩展性和兼容性.     

导弹装备虚拟维修训练系统通用平台

针对当前导弹装备虚拟维修训练系统开发只针对单一型号和专用功能、效率低、开放性和通用性差的问题,对基于资源重用性、系统通用性的导弹装备虚拟维修训练通用平台进行研究,阐述通用平台包含的视景仿真、故障机理建模与管理、人机交互、维修任务控制4类模块及2种典型训练模式,探讨通用平台设计中的4项关键技术。介绍通用平台的总体结构设计和基于EON Studio开发的虚拟维修训练原型系统。     

面向对象的虚拟手技术研究及实现

虚拟手技术是一种很有前途的人机交互技术。本文采用面向对象的方法，建立了一个虚拟手模型，并给出了从人手到虚拟手合理的运动映射算法。然后以Open Inventor为软件平台，采用数据手套和位置跟踪器作为主要的输入设备，开发了一个虚拟手原型系统，实现了人手与虚拟手的直接交互，并能自然、高效地完成一些虚拟操作。     

沉浸式虚拟训练中的虚拟手操控技术研究

将人手的自然动作加入沉浸式虚拟现实系统中,可有效提高系统的沉浸感和交互性,简便快捷、成本低廉的虚拟手建模及操控技术,有助于此项内容的推广应用;在对虚拟手骨骼结构模型分析的基础上,提出了基于Leap Motion的虚拟手控制方法和流程;以维修训练为任务背景,设计了四种用于虚拟手操作的手势规则,并对实现流程和关键技术进行了分析;构建基于Unity3D引擎的原型系统对虚拟手进行仿真验证,结果表明,基于Leap Motion的虚拟手操控简单、交互自然,可以满足虚拟现实系统交互需要。     

虚拟现实中手与虚拟物体碰撞检测的一种算法

在虚拟现实技术中，人与虚拟空间物体的碰撞检测是非常重要的研究课题之一。由于空间物体结构的复杂性和碰撞响应的多样性，故找出一种通用检测算法是极为困难的。该文针对飞机机舱内的可操纵物体：开关，按钮，油门杆，停车杆等，实现了一种实时精确的碰撞检测算法。     

导弹姿控系统关联性仿真系统的设计与实现

研究导弹姿控系统关联性,为分析导弹姿控系统的工作状态,提高异常情况下机理分析的效率,以建立某导弹姿控系统关联性仿真系统。为了直观分析姿态控制系统,提出了整体分析和多参数耦合复现的一个可靠的信息可视化显示与分析平台。以研究导弹姿控系统关联性数学模型为基础,采用虚拟现实仿真技术,利用3ds Max与三维渲染引擎OpenSceneGraph完成实体模型的建立和虚拟场景的渲染,并进行仿真系统的开发。仿真系统可完整演示某导弹飞行过程中伺服系统与陀螺仪系统的工作状态,并对各系统中的部件关联性进行了仿真和分析。建立的仿真系统在测试中取得了较好的效果,对同类虚拟现实仿真的研究也具有重要的指导意义。     

放射性材料加工过程的虚拟培训系统研究

虚拟现实技术是一门综合集成技术,具备自然模拟、逼真体验的特征。放射性材料加工的实物培训成本高、危险性大。论文提出了在放射性材料加工培训中应用虚拟现实技术的方法,建立无实物的虚拟培训系统。通过采用分布式交互仿真技术实现不同工位的协同合作,通过加工过程的视景仿真体现真实加工环境,通过虚拟手模拟加工操作中重要的手操作要领,从而形成了独具特色的虚拟培训原型系统,对同类虚拟培训系统具有借鉴意义。     

基于虚拟现实的机器人离线编程技术的研究

介绍了一个基于虚拟现实技术的机器人离线编程系统.对系统结构作了描述,讨 论了机器人虚拟仿真环境建模技术、基于虚拟现实设备的机器人任务生成技术、碰撞检测算 法.该系统建立了基于虚拟现实技术的高级人机交互接口,使机器人离线编程更加快速、方便 和直观.     

基于VR技术的虚拟维修仿真系统设计与应用

针对产品并行研发模式下的维修性问题,将虚拟现实技术引入到产品维修仿真中,即在计算机生成的虚拟现实环境中对产品进行维修仿真分析。文中以单通道被动立体投影系统为虚拟现实环境,以DELMIA、VRCO VisTool、CDVI、Pro/E等软件为虚拟现实软件系统,构建了一个虚拟维修系统,阐述了系统中VR外设集成、环境建模与数据转换、碰撞检测、人机工效和立体显示等关键技术。最后以某型雷达天线转台维修为例,验证了虚拟维修的有效性。     

基于虚拟现实的防空导弹杀伤效果仿真

为真实再现防空导弹遭遇目标时的情景,模拟引信起爆战斗部及其配合情况,表现导弹战斗部破片对目标的覆盖程度,显示破片命中目标的位置和毁伤情况,统计命中目标的破片数,在建立弹目运动、引战配合、目标易损性、破片弹道飞散、命中目标的破片数目等数学模型的基础上,应用场景生成、实体模型建立、环境集成、碰撞检测等技术,创建出接近真实试验环境的三维虚拟世界,实现了导弹对目标杀伤效果的虚拟仿真,从而改进了导弹试验结果分析和评定方法,提高了工作效率.     

基于Virtools的虚拟场景漫游系统的碰撞技术应用

灵活运用各种碰撞检测技术对提高虚拟现实系统的实时性和真实性非常重要。在虚拟现实软件Virtools的平台上,针对不同的响应需求,灵活选用网格、地板属性、碰撞管理器和碰撞行为模块等技术,使虚拟场景漫游系统既满足了逼真性的要求,又充分降低了系统资源消耗。     

VRML虚拟现实技术在军事演习中的应用

主要探讨利用Java编程、VRML构造虚拟现实场景、三维建模技术以及网络技术相结合来构造虚拟军事演习场景。利用计算机的虚拟现实技术构造出合理的军事演习场景模拟出各种桥梁道路的被毁状况及时设计出有效的抢修方案,能有效地降低训练开支,提高训练效率。利用组节点、内联节点、时间传感器节点、碰撞传感器等节点、随机数的产生等技术点来实现导弹的随机飞行以及与桥梁的碰撞过程;利用3DSMAX强大的三维建模功能和照片建模软件Canoma来制作比较规则的三维模型,比较真实地再现了桥梁及周围建筑的原貌,保持了建筑物各部分的比例和现场环境气势。     

基于Multigen VEGA的碰撞检测技术

在虚拟场景漫游过程中要获得更强的沉浸感和更好的真实感,必须进行碰撞检测。基于碰撞检测理论和技术的基础上,论述了虚拟现实引擎Vega中的碰撞检测方法,实现了Vega环境中虚拟场景的仿真和系统的实时漫游。