面向实体对象的战场环境仿真系统研究

针对战场环境仿真系统中地理数据与其可视化方法协调管理困难的问题，引入面向对象技术建立实体对象，并采用面向对象地理空间数据库来存储实体对象。分析了面向实体对象的战场环境仿真系统的总体结构，建立了实体对象的仿真模型，研究了场景生成、场景漫游等技术，为该战场环境仿真系统的最终实现奠定了基础。     

基于HLA和VEGA的海基靶场半实物视景仿真系统研究

为了在导弹试验任务中给指挥员提供决策支持,设计了一种基于HLA和VEGA的海基靶场半实物视景仿真系统;将三轴飞行转台、目标模拟器、负载模拟器等实物接入仿真系统,采用高层体系结构规范构建仿真系统的联邦架构,设计了联邦对象模型,建立了关键联邦成员的数学模型,解决了反射内存网与HLA的时间推进冲突问题,有效提高了仿真系统数据传输的实时性;采用MultigenCreator软件建立了各个仿真实体的3D模型,利用Vega软件实现模型的渲染、场景驱动、声音仿真等;通过系统测试,结果表明:该视景仿真系统能够实时驱动各个仿真实体运行,视景画面流畅,图像刷新速率达到30帧/s以上,满足系统实时性要求.     

HLA面向对象的分析法在燃气轮机仿真的应用

高层体系结构HLA以其突出的互操作性和可重用性,成为当今分布式交互仿真系统结构标准,研究基于HLA的仿真程序设计方法对于分布式交互仿真系统的开发具有重要意义。简要介绍了高层体系结构的组成。着重就HLA的对象模型与传统的面向对象方法建立的对象模型的异同进行了探讨。最后,以三轴燃气轮机为例,从应用的角度分析了基于HLA的动力仿真系统开发过程和方法,说明采用传统的面向对象分析方法设计的对象模型是可以比较容易地移植到HLA上的。HLA对象模型使仿真应用成为一种构槊的恿想与方法,为复杂系统的建模与仿真提供了一条有效的途径。     

基于对象关系模型的HLA仿真数据库设计

为克服传统的HLA仿真数据库基于关系数据库开发、数据对象的结构及相互间关系需在设计阶段指定、一旦开发完成、存在数据模式难以修改和扩展等缺点,基于HLA仿真数据按面向对象设计的特点,研究了利用对象关系数据库技术开发结构可灵活扩展的HLA仿真数据库的问题,提出了基于HLA对象模型设计、实现、管理和使用可扩展的对象关系型仿真数据库的技术方法.应用于作战仿真领域的实际系统中,结构可扩展的对象关系型HLA仿真数据库在使用和维护上更加灵活、方便,适于HLA仿真领域的高级数据库应用.     

HLA中对象模型的研究

高层体系结构HLA采用面向对象的设计思想，支持仿真系统的互操作和可重用，在作战仿真领域有着很广泛的应用。在HLA中，对象模型OM是实现仿真之间互操作和仿真部件可重用的重要基础，OM以标准的格式描述了仿真应用参与联邦的能力和对外部的需求，该文简单介绍了HLA的基本内容，详细阐述了对象模型OM的描述形式OMT及其分类，并通过实例说明了OM的开发过程。     

多核环境下面向仿真组件的HLA 成员并行框架

提出了一种面向仿真组件的并行联邦成员框架,以解决基于HLA(high level architecture)复杂仿真系统联邦成员开发的问题,并提升多核处理器环境下联邦成员的运行性能.并行联邦成员框架通过仿真组件的组合、装配来构建联邦成员.通过仿真引擎管理、数据分发管理、对象管理、组件管理服务和负载平衡功能,并行联邦成员框架为仿真模型构建了一个多核的并行执行环境,并确保并行成员能与RTI正确交互.通过实验来研究并行成员框架引入的额外开销,并比较并行成员和普通成员的性能.实验结果表明,并行框架能够充分利用多核处理器的计算能力来减少仿真系统运行时间,提高系统性能.     

HLA中基于所有权管理服务的对象迁移研究

研究高层体系结构优化管理服务问题,其中HLA接口规范中的所有权管理是基于对象的属性,针对不能支持对象所有权的转移技术.在某些时刻中,若能给对象所有权的转移会给分布式仿真应用带来更大的便捷.为了解决上述问题,引入了一种特殊的管理平台,在充分利用已有HLA为分布式仿真提供的所有权管理服务的基础上,集中式管理成员对象实例的公布订购关系以及对象实例与成员之间的所属关系,实现联邦成员对象所有权的动态、快速、安全转移实验.结果表明,管理平台在不改变原有RTI架构的基础上,完成了对象实体级别的自动化迁移,拓展了交互式仿真应用范围,优化的管理服务权限.     

基于HLA的火车站行李监测系统仿真开发

HLA是分布交互仿真的高层体系结构,它为复杂系统建模与仿真提供了公共的技术支撑框架.针对火车站的行李监测系统,提出了基于HLA的仿真开发设计.研究了系统的体系结构和工作原理,在此基础上着重论述了联邦仿真平台的构成和基于联邦开发和执行过程模型(FEDEP)的开发过程,进行了对象类和交互类的开发,对系统中主要的成员对象进行了联邦对象模型(FOM)和仿真对象模型(SOM)设计,给出了基于运行支撑框架(RTI)的仿真程序.     

基于HLA和VR的导弹武器系统仿真平台设计

应用分布交互仿真高层体系结构HLA和虚拟现实技术，结合导弹武器系统特点，设计了基于HLA和VR的某型地地导弹武器系统仿真平台体系结构．并介绍了三维虚拟场景建模、联邦成员模型、仿真对象模型以及成员接口的设计与实现。     

基于HLA/RTI的客户/服务员模型的实现

主要研究HLA/RTI体系结构,应用HLA的理论对经典的客户/服务员模型建立对应的联邦对象模型和仿真对象模型,并利用HLA/RTI结构实现了该模型,最后给出了实现代码和试验测试数据,对于不同的客户数目跟有关的平均服务时间参数之间的关系做了探讨,有利于更进一步对HLA体系进行研究.     

一种基于HLA的交互式仿真框架及其应用

HLA提供了一个应用于建模与仿真的通用技术框架的描述，是目前国内外大规模分布交互仿真的趋势。但是在构建基于HLA的仿真平台时，大部分系统都是针对特定的仿真问题，平台的扩充性和重用性较差。该文针对构建基于HLA的仿真平台，提出了一种基于HLA的交互式仿真框架ISF。由于ISF没有局限于具体的问题，且充分考虑到扩充性和重用性，昕以在ISF上可以方便地构建一个解决特定问题的基于HLA的仿真平台。同时，给出了一个在ISF上实现模型联邦成员和视景联邦成员交互的仿真应用。     

一种可重用的视景邦员设计与实现

视景邦员是分布式交互仿真平台的重要组成之一,它采用计算机图形学技术、多媒体技术和虚拟现实技术给人以视觉和听觉上身临其境的感受。该文基于模块化的软件设计思想,设计并实现了一种可重用的视景邦员。该文对视景仿真中实体行为建模、多通道显示、RTI线程与视景实时渲染线程之间的数据同步等关键技术问题进行了分析,并给出相应的解决方案。最后,通过将该系统应用到武器虚拟采办的不同阶段,验证了该系统的通用性和可重用性。     

实时三维图形平台BH_GRAPH

BH_GRAPH是一个面向视景仿真类应用系统开发人员、支持实时三维图形开发与运行的基础软件平台．它提供可扩展的软件体系结构、标准化的场景管理机制、高效率的场景处理方法、方便易用的应用程序接口,为三维图形应用系统的快速开发、高效运行提供完整的技术支撑．BH_GRAPH主要由三维视景绘制引擎、三维对象建模工具、三维场景布置工具以及一系列关键技术构成．概要介绍了BH—GRAPH各主要组成部分的软件结构、基本功能和技术特点．     

通用的基于HLA分布交互式仿真平台体系结构

在深入分析仿真系统对仿真平台共同要求的基础上，提出了一个通用的基于HLA分布交互式仿真平台体系结构。该体系结构具有实用性强、层次清楚的特点，对国内相关关领域的研究开发将具有参考价值。同时，还对体系结构中的一些核心构件进行了分析，提出了解决相关问题的解决方案和思路。     

扩展UML语义以支持并行和分布式仿真系统设计

标准UML中不包含虚拟时间和时间同步语义，因而缺乏对并行和分布式仿真(parallel and distributed simulation，PADS)系统设计的支持，对标准UML语义进行扩展以支持PADS领域的概念并降低PADS系统构造的复杂性．主要的工作包括在UML，中引入虚拟时间语义，用包含虚拟时间标记和约束的状态图和交互图来描述仿真实体的功能属性，另外，通过创建虚拟时间同步构造型(stereotype)，提出“分离法”将时间同步细节与仿真模型内部的功能属性逻辑地分离，不仅使得仿真对象建模更加容易，而且使仿真模型和时间同步策略两者的重用性大大提高。     

分布式仿真多分辨率建模方法及一致性维护

在分布式仿真中,同一实体的多个分辨率模型并发以及不同实体的各个分辫率模型之间的交互会导致数据表现不一致的问题。在分析现有多分辨率建模方法的基础上,提出了适应分布式仿真环境的不同分辨率模型的树状结构建模方法,其主要由聚合级实体模型和平台级实体模型组成。为解决树状结构建模方法中不同分辫率模型的数据表现不一致问题,将不同分辨率模型间的交互看成分布式数据库中的事务,由此提出了一个嵌套两段式提交协议算法来有效解决不同分辨率模型的一致性维护问题。     

基于HLA的装备战斗损伤仿真平台设计方案

通过分析装备战斗损伤仿真的研究对象、仿真过程，结合目前装备战斗损伤仿真研究中存在的问题，提出了基于HLA研究装备战斗损伤仿真的设想——构建分布式装备战斗损伤仿真平台，分析了该平台实现的技术方案，需要的开发环境，根据装备战斗损伤仿真的过程，设计了平台的体系结构，定义了联邦成员，设计了平台的对象模型，确定了平台的执行逻辑结构，明确了平台的时间管理机制，通过计算联邦成员分布并行的执行仿真任务，有效地提高了仿真效率，通过HLA对象模型设计，提高了系统的可重用性，为装备战斗损伤仿真研究中存在的问题提供了一种解决方案。     

基于HLA的三维虚拟环境

在分析了HLA体系结构及运行支撑框架(RTI)的基础上,提出了一个基于HLA的三维虚拟环境的设计和实现方案。阐明了此类系统的设计方法,着重分析了系统实现中涉及的仿真对象模型、信息交互机制、程序控制逻辑、坐标转换、实时性等关键技术问题和解决方案。最后在使用WindowsNT4.0的PIII高档微机平台上实现了该系统。实验表明,在综合分布交互系统SSS中,该分系统可实现与其它分系统的正确交互,场景刷新速率最高可达20帧/秒,基本满足实时性要求。     

多风格融合的复杂森林场景自适应可视化

为了保证森林场景可视化时的真实感,同时保持动态森林场景生成时间的恒定性,本文提出了一种多风格融合的复杂森林场景自适应可视化方法。该方法利用基于视距的模型分布函数来控制树木模型的分布比例,从而建立多风格融合的森林可视化模型;在此基础上,根据复杂森林场景中树木生长模型的计算时间、三维树木绘制时间的估算结果,以及树木的视觉重要性,确定生成森林场景的最佳方案。该方法能够使复杂动态森林场景的生成时间保持较好的稳定性,并且在可视化过程中根据仿真效果动态调整绘制策略。为了验证该方法的有效性和实用性,在动态生长的森林仿真场景中对本文的方法进行了实验和应用。应用结果表明,多风格融合的森林场景自适应可视化方法能在保证森林场景可视化真实感的基础上,有效地提升复杂森林场景的绘制速度,使森林场景的快速漫游具有更好的稳定性和流畅性。     

Adaptive voxels: interactive rendering of massive 3D models

We present a novel approach for interactive rendering of massive 3D models. Our approach integrates adaptive sampling-based simplification, visibility culling, out-of-core data management and level-of-detail. We use a unified scene graph representation for acceleration techniques. In preprocessing, we subdivide large objects, and build a BVH clustering hierarchy. We make use of a novel adaptive sampling method to generate LOD models: AdaptiveVoxels. The AdaptiveVoxels reduces the preprocessing cost and our out-of-core rendering algorithm improves rendering efficiency. We have implemented our algorithm on a desktop PC. We can render massive CAD and isosurface models, consisting of hundreds of millions of triangles interactively with little loss in image quality.