基于Multi-Agent战场态势标绘系统的设计

由于仿真系统和作战指挥系统的网络化,网络化的战场态势标绘系统成为发展趋势。态势标绘系统采用多主体技术的群体协同工作方式,运用主体技术的分布性、协作性和智能性解决态势分布标绘的协同问题。该文首先分析了基于多主体技术的态势标绘系统必要性和新的特性,其次研究了系统的模板Agent内部结构和工作原理,再次,研究了基于多主体技术的态势标绘系统物理构成和系统运行逻辑,最后分析了原型系统在武器装备作战需求论证项目中的应用情况。该系统对于解决类似的分布式作业及协同问题有较好的参考价值。     

导弹虚拟战场环境设计与实现

为给某型导弹部队提供一个全新的演习、训练和战前要素熟悉平台,文中通过VC＋＋6．0和该实验室自行开发的软件DeepEye平台设计和实现了导弹虚拟战场环境演示系统。首先根据系统分析对系统整体结构进行了模块化设计,然后从场景生成和效果实现两方面对各模块进行开发,先后建立了天空模型、地形背景模型、战场实体模型,并对地形匹配、航迹规划、特殊效果实现、视点变换、交互接口设计等关键技术做了研究,最后实现了适合于导弹作战的虚拟战场环境模型。结果表明,该设计方案可行,仿真效果良好。     

虚拟战场环境中的声音仿真应用研究及实现

在作战实验室这样的大型人－环分布式仿真应用中,环境的逼真度以及由此产生的成员沉浸感,是仿真可信度的先决条件之一。研究虚拟战场环境中的声音合成是提高环境逼真度的重要途径。该文从应用角度对虚拟战场环境下声音的仿真有关问题作了较系统的探讨,并采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的ＤｉｅｃｔＳｏｕｎｄ ＳＤＫ编程实现。     

分布式仿真中的虚拟战场态势可视化

基于分布式仿真对战场态势可视化的需求,本文探讨了虚拟现实技术在分布式仿真环境中的应用.在对虚拟战场态势建模基础上,建立了虚拟战场态势可视化系统,并给出了建立高层次可重用性的态势可视化系统所需关键技术的解决方案,包括态势可视化方案配置与基于事件触发的态势可视化更新.     

虚拟战场环境中地物的生成

在分布式交互仿真中,虚拟战场环境的质量极大地影响了训练的逼真度,而地物是影响虚拟战场环境质量的重要因素.但是在实际应用中地物的生成方式不够灵活、高效,操作上也不够方便.为了达到快速生成虚拟战场环境的目的,设计了地物生成模块,该文给出了虚拟战场环境中地物的详细分类,并介绍了地物生成的技术,给出了地物生成模块中参数的具体定义和地物生成的实现方式.该模块已经应用到装甲兵装备作战仿真实验室的建设中,收到良好的效果.     

基于粒子系统的虚拟战场环境特殊效果模拟

作战系统在军事训练和军事演习的应用上具有经济性、科学性、实时性、交互性等其他训练模式无法比拟的优点,能够提高军事训练的效率,减少训练的成本,增加战士在训练过程中的安全性。虚拟战场环境是作战系统的一个非常基础的平台,值得研究探讨。在虚拟战场环境模拟中,对不规则动态形状物体建模的最有效的方法是粒子系统。而文中深入研究了粒子系统的基本原理,应用粒子系统的方法构建了一个战场爆炸模型来实现爆炸效果的具体实现过程,并分析爆炸粒子所受的动力来建立爆炸粒子的物理模型。实验结果表明这一模拟方法简单有效,逼真度和实时性效果较好。     

舰载指控中协同态势标绘系统的研究与设计

传统态势标绘系统都是单用户标绘,不能满足现代舰载指控系统分布式环境下协同进行人工标绘、自动标绘和知识库标绘的要求。针对上述问题,设计并实现一个计算机支持的协同工作标绘系统。描述其体系结构、系统框架和协同管理及标绘行为,给出并发控制策略及算法。该系统解决了分布式环境下多用户同时进行标绘的难题。     

3D虚拟战场环境构造技术研究

虚拟现实技术在军事上的应用对 3 D虚拟战场的构造提出了高要求 .本文给出了构造 3 D虚拟战场的一般步骤 ,讨论了地形建模、地物地貌对象建模及二者的合成、态势标注等构造 3 D虚拟战场的关键技术 ,最后探讨了未来的技术发展趋势     

虚拟海战场环境中的战斗过程仿真模型

对战斗过程的仿真是虚拟海战场环境的核心，是提供符合实战背景战术想定的基础。该文以俯冲轰炸航迹仿真模型和基于粒子系统的爆烟模型为例，对虚拟海战场环境战斗过程进行了模型描述。解决了虚拟海战场环境中战斗过程仿真的关键性问题。     

虚拟环境中优化的OBB碰撞检测算法研究

碰撞检测是计算机图形学的研究热点之一,基于包围盒的碰撞检测算法是一种比较有效的碰撞检测算法.OBB紧密性较好,能有效提高系统的检测效率,但是相交测试的代价太大,根据AABB易于构造、计算简单但紧密性差的特点,提出并实现了优化的OBB碰撞检测算法.实验结果证明:优化算法能够较大幅度地提高了碰撞检测的实时性能,取得较好的效果.     

Collision detection methodologies for rigid body assembly in a virtual environment

In this paper, a simulated three-dimensional virtual environment is created with a virtual 3D track ball for virtual object control. We propose a new technique called HV Partition to detect accurate collision in the assembly of two polyhedral solids in virtual simulation. This is a solid interference detection methodology achieved by automatically partitioning the object into smaller solid boxes. An important advantage of this methodology compared with other approaches is that it can deal with non-convex objects. This means that mechanical components, represented by non-convex polyhedra, traversing any degree of freedom, can be used in this virtual environment. Using this HV Partition method, the precise interference between two polyhedral solid objects can be found. The HV Partition methodology is applied following initial approximate collision detection using traditional bounding box and bounding sphere methods. The smaller the number of smaller boxes, the quicker is the performance of the collision algorithm. An optimal partition method is also given to reduce the number of smaller boxes in an object.     

Multi-agent based virtual environment and its application

Most existing researches on virtual environment in mining industry are mainly concentrated on the geometric presentation to create immersive experiences and little attention has been paid on system modeling and formal specification. This paper focuses on modeling methodology of coalmine virtual environment （CMVE） and its application in underground mine safety. A hierarchical architecture model for CVME was present based on multi-agent technology. The proposed model consists of hardware, network and operating system layer, geometric and physical layer, multi-agent layer and man-machine interface layer, and has distinctive features such as reusability, reconfigurability, scalability, intelligence and interactivity. To make multi-agent based CMVE framework more precise, related concepts and agent properties were formally defined. In addition, the design method of typical agent was also discussed and a virtual miner model was built. Finally, an application system for behavior simulation of underground mine safety was introduced. The case system achieves interactive control of virtual environment and fully indicates the capability of producing effective virtual environment for behavior simulation of underground mine safety.     

虚拟装配中基于相对于位置的碰撞干涉检测

对基于虚拟装配的碰撞检测和碰撞干涉问题进行了描述,提出了碰撞干涉检测的相对位置法。实验表明,该方法能够很好地满足虚拟装配系统的实时性和交互性要求。     

基于Web的虚拟旅游环境的开发及其关键技术*

首先介绍了虚拟旅游的基本概念、研究意义、开发模式和主流开发平台,进而针对虚拟旅游的关键技术作了综述性研究,最后对虚拟旅游将来的开发方向进行了展望性研究。     

虚实融合场景中的深度感知研究综述

混合现实系统可以提供虚拟信息和真实环境实时叠加的虚实融合场景,在教育培训、文物保护、军事仿真、装备制造、手术医疗和展览展示等领域具有十分广阔的应用前景。混合现实系统首先利用标定数据构建虚拟摄像机模型,然后根据头部跟踪结果和虚拟摄像机位置实时绘制虚拟内容并将其叠加在真实环境中,用户通过虚实融合场景中渲染的图形化线索和虚拟物体特征感知其深度信息,但存在用于指导虚实融合场景绘制的视觉规律和感知理论匮乏、图形化线索可提供的绝对深度信息缺失和虚拟物体的渲染维度和特征指标不足等问题。本文分析了面向虚实融合场景绘制渲染的视觉规律,从用户感知的角度出发,围绕虚实融合场景中图形化线索绘制和虚拟物体渲染等展开综述,并对虚实融合场景中深度感知的研究趋势和重点进行展望和预测。     

基于语义虚拟环境的虚拟人动画研究与实现*

现有虚拟环境建模（如VRML/X3D）主要集中在几何图形的描述,所显示的虚拟场景对于人是可理解的,但对于计算机是不可理解的,因而难以作有意义的自动处理。基于语义Web设计了一个语义虚拟环境（主要包括语义虚拟场景和语义虚拟人）,并设计了基于语义虚拟环境的虚拟人动画引擎。语义虚拟环境使得计算机能够理解和自动处理虚拟环境的语义信息,并且使得虚拟环境系统具有可重用性、可扩展性和可集成性。最后,在语义虚拟环境和虚拟人动画引擎的基础上开发了一个办公室场景中智能虚拟人行动推理的系统,取得了很好的效果。     

基于网格的分布式虚拟环境仿真

针对传统分布式虚拟环境仿真的不足,将网格计算技术引入到分布式虚拟环境仿真中。提出了基于网格的分布式虚拟环境仿真分层体系结构。该体系结构自底向上依次为网格节点、高性能通信系统、数据存储系统、计算系统、资源管理系统、仿真应用系统,并通过网格门户提供统一的仿真应用系统入口。建立了一个基于该体系结构的原型系统并进行了仿真测试。仿真结果表明所提出的体系结构设计满足虚拟环境仿真实时性、稳定性和可靠性的要求。     

集成虚拟现实环境在工程设计分析中的应用 *

虚拟现实技术在工程设计与分析上有很大的应用潜力。可是 ,虚拟环境的创建时间长、成本高,极大地限制了虚拟现实技术在工程上的应用。为此 ,提出了虚拟现实脚本生成器的概念,将虚拟现实技术与过程的设计、分析集成化,创造性地提出了一种自上而下的设计方法———VR-IEDA,以便高效、快速地创建虚拟原型,提高计算机虚拟复杂系统工程的性价比。在 VR-IEDA中复杂系统的结构和行为被计算机捕捉并自动生成可执行的 VR仿真代码 ,从而减少了创建虚拟环境的时间,便利了基于仿真的过程分析和设计。最后 ,以武器系统的维修过程为     

虚拟装配中快速碰撞检测算法的研究与实现

针对虚拟装配中碰撞检测的特殊要求，提出了一种基于包围盒与空间剖分法的两级碰撞检测算法HSDHBB。该算法首先用空间剖分法找出潜在的相交区域，然后用包围盒求得碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。给出了层次包围盒树的构造方法和空间网格的剖分方法，在空间剖分中采用哈希表的数据结构加快检索速度。最后，在CATIA环境中实现了该算法，结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性的要求。