MultiGen Creator/Vega在高速列车运行视景仿真系统中的应用

随着计算机软、硬件技术的迅速发展,利用三维视景仿真技术动态描述列车运行仿真过程成为一个新的发展方向。简要介绍了开发工具Multigen Creator和Vega的特点。研究了利用Creator和Vega实现视景仿真的总过程。结合高速列车运行实例说明了利用Multigen Creator建立铁路三维模型的主要思路和过程,并详细分析了建模过程中的难点问题及相应的办法;还研究了利用Vega实现实时驱动的步骤和方法。仿真结果表明,基于Multigen Creator和Vega的高速列车运行实时视景仿真系统取得了良好的效果。     

基于Creator的无人飞行器三维建模和优化技术研究

随着计算机技术、信息技术的快速发展,三维可视化技术已广泛应用于无人飞行器可视化仿真领域.Creator软件是视景仿真业界普遍使用的实时可视化三维建模软件,软件提供了强大的建模功能,能够实现动态系统建模和仿真.本文着重讨论了应用三维建模软件Multigen Creator建立如无人飞行器、发射车、场景地形等三维模型的具体应用,并对三维模型进行了优化和仿真.实践表明,通过使用减少冗余面、实例化、贴图映射技术能够很好地优化模型,使三维模型逼真性和实时性俱佳.     

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。     

三维视景仿真中动态模型的建立

论文以北京地铁一号线为研究对象,在PC机上利用Multigen-ParadigmCreator建立地铁三维模型,采用Vega和VisualC++6.0作为软件平台,实现了地铁列车运行仿真系统中完整的三维视景效果。论文简要介绍了建模工具Creator的主要特点和优势,以地铁车站电子时钟为例,重点研究了在三维视景中动态模型的建立过程和控制方式,实现了在静态模型中达到动态显示的效果。     

视景仿真的三维模型库管理系统的研究与开发

在视景仿真系统中，三维实体模型的建立对整个系统的开发至关重要。为了有效地利用和管理三维实体模型、组成模型的元件及其纹理，需要有一个数据库管理系统来管理这些模型或者元件。该文提出了在MuhiGen Creator下开发开放式的三维模型(元件)库管理软件系统的方法，给出了数据库的组织结构和标准化原则。以Microsoft SQL Server 2000为数据库支撑系统，采用Open Flight API结合ODBC API在Visual C 6．0下进行开发，该系统作为MuhiGen Creator2．5．1一个插件，可以在三维实体建模的同时对模型(元件)进行入库、查询、删除等管理操作。应用表明利用该系统能够加快三维实体建模速度，有助于视景仿真系统的开发。     

Creator三维模型数据库优化技术

从提高视景仿真系统的运行效率角度出发,首先简要介绍了著名的三维建模软件MultiGenCreator,然后针对用于视景仿真系统的三维模型数据库的特点,详细阐述了Creator模型数据库的优化技术。通过对模型数据库进行减少多边形数量、优化层次结构、使用布告板等方法,能显著提高视景仿真系统的运行效率。     

基于三维GIS的导弹预警视景仿真系统实现

以预警雷达对导弹的探测为应用实例,采用Maya和Multigen Creator等视景开发工具创建了效果逼真、纹理清晰的武器装备三维模型,包括导弹模型、预警机模型和地基雷达模型,采用Skyline作为三维GIS系统开发平台,构建了一个逼真的三维的战场环境,利用C#.NET软件开发平台设计实现了一个视景仿真系统,并重点介绍了系统实现中包括实体运动建模和行为建模、碰撞检测和视点控制在内的几个关键技术的实现方法。系统能够完成预计功能,运行稳定,仿真效果逼真流畅。     

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.     

分布式虚拟战场环境中水陆坦克视景仿真研究

使用仿真技术构建的虚拟战场环境是一个一体化的仿真环境,能够支持联合指挥人员训练、使命演习和武器系统评估,能够实现对多兵种多武器平台的分布联合训练、指挥员的作战指挥能力训练以及战术想定方案的评价.该文简要介绍了分布式虚拟战场环境和HLA/RTI的基本概念和发展过程,构建了水陆坦克模型以及相应的虚拟战场环境,运用MultiGen Creator先进的三维模型建模工具软件开发出基于HLA/RTI的水陆坦克视景仿真软件.文中给出水陆坦克类在对象模型模板文件中的定义及联邦执行数据文件中的定义,展示了部分OpenGVS程序和视景驱动程序的实现代码并介绍了其编程实现过程.     

空面导弹飞行视景仿真系统研究

采用Creator和Vega平台以及Simulink仿真开发工具时空面导弹的飞行视景仿真技术进行了研究.提出了一种空面导弹飞行视景仿真系统的体系构架,利用获取的DED真实地形数据,通过Creator建立大地形三维模型:借助VC/MFC开发平台,实现了Simulink数字仿真系统与视景仿真的通信;在Vega中实现视景仿真系统的软件开发调试.仿真结果表明,该系统能够为空面武器系统研制阶段的参数优化和效能评估提供有效的验证平台.     

基于T-S模型的内模控制算法及其应用

针对模糊内模控制算法中模型的建立及模型求逆困难的问题,对一种模糊建模方法进行了改进,在此基础上提出了一种基于T—S模型的内模控制方法。采用启发性知识与复合非线性优化方法相结合的综合方法求解出模糊模型的结构,由模糊辨识获得过程的T—S模型和逆模型,并以此为基础建立内模控制算法。将该算法分别应用于慢时变非线性对象和具有大时延大惯性的热工系统主蒸汽温度的控制,仿真结果表明了该方法具有结构简单,计算效率高等优点,有利于在线应用。     

Load mapping for seamless interface between hydrodynamics and structural analyses

This paper addresses the problem of a seamless interface between hydrodynamics and structural analyses. A pressure distribution on a hydro model computed from seakeeping analysis needs to be transferred to a structural model for evaluating structural strength and its integrity. However, due to the differences in the computation and representation methods for both analyses, the load on the hydro model may not be correctly transferred to the structural model, leading to a different load distribution on the structural model and resulting in some unbalanced force and moment components. In this paper, a method is proposed to solve this problem. A pressure distribution on the hydro model is mapped on the structural model through projection, and force and moment imbalances on the structural model are eliminated through optimization of the nodal forces on the structural model. Moreover, a viscous force distribution along the center of each member of the hydro model is transferred to the nodal forces on the structural model based on the minimum distance measure with resolving any force and moment imbalance. Examples are presented to demonstrate the validity of the proposed method.     

基于IFC标准的简支梁钢筋模型参数化自动生成

基于 BIM 技术的钢筋模型可以用于工程量直接计算、指导施工、碰撞检查和钢筋 自动加工等。虽然部分软件如 Revit 和 Tekla 可以输出钢筋工业基础类(IFC)模型,但是需要根 据结构设计软件的配筋结果重新建模,且核心算法没有公开,国内后续理论研究和软件开发均 无法参考;另外,现阶段研究主要集中于通过二次开发的方式实现不同软件之间的钢筋信息共 享,该方法不具有通用性。本文对钢筋模型几何信息在 IFC 标准中表达方式进行解析,并研究 利用结构设计结果参数自动生成基于 IFC 标准的钢筋模型,重点进行几何信息的生成算法研究。 最后通过程序生成带有纵筋和箍筋的简支梁 IFC 模型,验证了算法的可行性。     

基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略

提出了一种新的基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略. T-S模糊模型用于描述对象的非线性动态特性, 通过将模糊模型的输出反馈回来作为模型输入, 从而构成了模糊多步预报器. 由于T-S模糊模型每条规则的结论部分是一个线性模型, 因此整个模糊模型可以看作一个线性时变系统, 从而将模糊预测控制器中的非线性优化问题转化为一个线性二次寻优问题, 以方便求解. pH中和过程的仿真结果表明其性能优于传统的动态矩阵控制器.     

Non-expected Route Choice Model under Risk on Stochastic Traffic Networks

In this paper, we propose a novel non-expected route travel time (NERTT) model, which belong to the rank-dependent expected utility model. The NERTT consists of two parts, which are the route travel time distribution and the distortion function. With the strictly increasing and strictly concave distortion function, we can prove that the route travel time in the proposed model is risk-averse, which is the main focus of this paper. We show two different reduction methods from the NERTT model to the travel time budget model and mean-excess travel time model. One method is based on the properly selected distortion functions and the other one is based on a general distortion function. Besides, the behavioral inconsistency of the expected utility model in the route choice can be overcome with the proposed model. The NERTT model can also be generalized to the non-expected disutility (NED) model, and some relationship between the NED model and the route choice model based on the cumulative prospect theory can be shown. This indicates that the proposed model has some generality. Finally, we develop a non-expected risk-averse user equilibrium model and formulate it as a variational inequality (VI) problem. A heuristic gradient projection algorithm with column generation is used to solve the VI. The proposed model and algorithm are tested on some hypothetical traffic networks and on some large-scale traffic networks.     

Platform ontologies for the model-driven architecture

The model-driven architecture enables the deployment of software applications on different platforms. It is based on a pattern in which a platform-independent model is transformed into a platform-specific model, given a platform model (PM). Currently, the model transformations used for this task implicitly assume this PM, which makes it unclear whether a model transformation can be used for platforms other than the one assumed. In order to target very specific platforms and platform variants, model transformations must be reusable beyond their assumed platform. We propose an explicit PM that can be used to reason about platform dependencies of model transformations and their applicability to specific platforms. In addition, we show how PMs can be integrated in a model-driven configuration management framework.     

基于关键迹和ASP的CSP模型检测

模型检测是通信顺序进程(communicating sequential processes,简称CSP)形式化验证的重要手段.当前, CSP模型检测方法基于操作语义,需将进程转化为迁移系统,进而提取语义模型,但转化过程较为复杂;待验证性质采用CSP语言进行描述,虽然有利于精炼检测(refinement checking),但描述能力较弱,通用性不强.鉴于此,提出了一种新的CSP指称语义模型——关键迹模型(critical-trace model)及基于该指称语义模型的CSP模型检测方法,并证明了其验证的可靠性,避免了上述问题.关键迹模型采用递归策略计算,待验证性质采用线性时态逻辑(linear temporal logic,简称LTL)描述.基于回答集程序设计(answer set programming,简称ASP)实现了关键迹模型的自动生成及LTL的自动验证,并开发了一个CSP模型检测原型系统——T_ASP.实验结果表明:与类似系统相比,该系统的描述能力更强,验证结果的准确性更高,且可同时验证多条性质,在性质不满足时还可提供多条反例.     

基于孔洞填充的残缺三维模型检索

残缺的三维模型和完整的三维模型在拓扑结构上存在差异,为提高检索方法的鲁棒性,提出基于孔洞填充的残缺三维模型检索方法。通过基于径向基函数的孔洞填充方法对残缺三维模型进行孔洞填充,构造残缺模型对应的完整填充模型;构建填充模型中每个数据点的近邻矩阵,通过求解矩阵获得该点的曲率值;以聚类中心对每个数据点的影响为聚类标准改进[K]-menas算法,对填充模型的数据点进行聚类,引入C_DIS相似度量模型,对不同模型按类别进行匹配检索。实验结果表明,能有效检索出与待检索模型相似的三维模型。     

操作系统安全增强模型的通用化

研究了实现操作系统安全增强模型通用化的途径。把安全增强模型中与操作系统体系结构相关的部件隐藏在系统特征封装层，从而降低了模型的系统依赖性，使之适用于不同类型的操作系统；引入安全策略抽象层，使安全增强模型独立于任何特定的安全策略，使之对不同安全策略通用；在模型中增加应用支持层，实现在安全增强的操作系统环境下灵活支持已有应用程序。     

多主体系统的建模技术研究

为了有利于多主体系统的开发,目前急需一种系统建模技术来对系统复杂性进行行之有效的管理。由于面向对象的建模技术已经趋向成熟,该文在面向对象的建模方法的基础上阐述了一种面向主体的建模方法。该方法针对基于一种特定BDI结构的主体,它包括从内部观点建构信念、目标、计划模型（ 即所谓的BDI模型 ）和从外部观点建构单个主体模型和交互模型。而且,该方法也能容易地进行扩展并应用于其他结构的主体建模。文章对各个模型的建造作出了详细介绍。