可漫游的虚拟战场环境建模与实现

虚拟战场环境是军用仿真的一个重要基础平台,构造可漫游的虚拟战场场最是军用仿真中最基本的、必不可少的一个环节,广泛应用于战场模拟,作战训练和电脑游戏等方面。论文在简单介绍了构造虚拟战场场景的一般性步骤后,重点讨论了地形、自然现象等关键技术及漫游控制的实现等,论文在分析粒子系统的一般实现原理的基础上,提出了提高粒子系统算法实时性的一些技巧。实践证明,所实现的虚拟战场场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。     

虚拟战场中不规则物体的实时显示研究

虚拟战场中不规则物体的实时显示能够增强人们在虚拟环境中的沉浸感.文中论述了在实时性要求很高的某型车辆视景仿真系统中,应用粒子系统方法构建简单模型实现爆炸效果的具体步骤,并提出了提高算法实时性的技巧,此方法已应用于仿真系统中,在一般配置的微机上实现20f/S的刷新率,模拟效果逼真,同时满足了系统实时性.     

虚拟战场中不规则物体的实时显示研究

虚拟战场中不规则物体的实时显示能够增强人们在虚拟环境中的沉浸感。文中论述了在实时性要求很高的某型车辆视景仿真系统中,应用粒子系统方法构建简单模型实现爆炸效果的具体步骤,并提出了提高算法实时性的技巧,此方法已应用于仿真系统中,在一般配置的微机上实现20f/s的刷新率,模拟效果逼真,同时满足了系统实时性。     

基于粒子系统的陨石爆炸模拟

陨石爆炸效果可以大大增强虚拟现实系统的沉浸感,对陨石爆炸模拟在计算机游戏、影视、视景仿真系统中有着广泛的应用.粒子系统是模拟陨石爆炸的一种有效方法,目前还没有基于粒子系统的陨石爆炸模拟方法.文中给出了一种基于粒子系统的陨石爆炸模拟方法.基本思想是运用匀加速运动实现陨石粒子的运动轨迹,并采用OpenGL中的纹理映射和色彩融合技术绘制陨石粒子.运用VC++6.0和OpenGL开发工具实现了陨石爆炸的模拟.实验表明该方法实现简单,模拟的陨石爆炸效果满足实时性和逼真性的要求.     

基于通用粒子系统模型的虚拟战场特效设计

该文总结了基于粒子系统的战场特效仿真方法,通过对粒子系统建模过程的分析,抽取战场特效的共同特性,设计了一个由粒子发射器、粒子、属性修改器和渲染器组成的通用粒子系统模型。并通过该模型对虚拟战场的常见特殊效果进行仿真。     

基于粒子系统烟雾的模拟

传统基于粒子系统烟雾的模拟无法模拟烟雾的扩散行为,而且需要大量粒子,因此满足不了虚拟战场逼真度和实时性的需要.提出一种基于粒子系统理论和离散浓度场相结合来模拟烟雾的算法.在粒子的属性中加人浓度属性,利用三维扩散方程的有限差分建立浓度场,浓度场的变化由浓度场内空间粒子的位置和扩散方程决定,通过浓度场的变化使粒子分裂来模拟烟雾的扩散,通过粒子的运动反映风场的作用.与传统的粒子系统相比,增加了对烟雾扩散的描述,大大降低粒子的数量,该算法保证了生成烟雾的逼真效果,满足了虚拟战场实时性需要.     

虚拟飞行场景中事故特效的实时仿真

针对飞机的虚拟飞行仿真中,飞行事故仿真的真实感不强的问题,基于粒子系统, 结合动力学模型,实时渲染了爆炸、火焰、烟雾等飞行事故常见特效。使用四边形粒子代替传统 点粒子,结合纹理映射技术和融合技术,将真实感较强的纹理贴图与背景的帧缓存按照预设的融 合因子进行深度融合,提高了特效的真实感和实时性。通过粒子系统碰撞检测的方法,模拟烟雾 在飞机机舱内扩散,与舱壁发生碰撞的效果。搭建出模拟飞行的虚拟现实仿真系统,实现真实感 和沉浸感都很强的飞机爆炸、起火和冒烟等事故场景实时仿真。     

基于OSG的粒子特效仿真研究

针对虚拟现实领域中特殊天气、战斗等场景中需要雾、雨、云、火焰、爆炸等场景特效来提高场景逼真度与兼顾渲染实时性的问题,提出采用基于OSG的粒子系统特效。本文在分析粒子系统实现原理的基础上,利用Open Scene Graph（OSG）2．8．2开源场景图形开发库建立粒子特效系统模块,从而有效地解决特殊场景中对粒子效果的要求。给出一个飞行场景中降雪效果的示例,通过分析帧速率等指标说明OSG可以快速绘制粒子系统。试验结果表明,基于OSG的粒子特效能够很好地满足虚拟现实中对粒子特效逼真度和实时性的要求。     

基于粒子系统的蜡烛火焰实时模拟

应用粒子系统模拟模糊不规则物体的关键问题是真实感和实时性,在剖析影响真实感和实时性的因素基础上,提出了提高粒子系统真实感和实时性的有效方法。为提高真实感而将粒子、粒子源、力产生器统一在一起,即将粒子源、力产生器和可视化粒子看作都由力驱动。用合适的力类产生较好的火、烟、云及爆炸的实时模拟,用OpenGL显示列表技术提高绘制效率,简化粒子的碰撞处理来减少计算复杂性,利用层次空间减少计算工作量。实验结果表明,该方法满足实时性和真实感的要求。     

视景系统云层的特效模拟

如何对云层进行建模和渲染是计算机图形学研究的热点问题.尤其是在飞行仿真系统中,云层的显示效果对于飞行模拟和飞行训练来说是非常重要的.Reeves提出的粒子系统是模拟云层的一种有效的方法.在分析粒子系统实现原理的基础上,提出了一种在天空场景漫游系统中实时地绘制云层的方法.基本思想是采用粒子系统建立云层的3D模型并进行渲染制,结合纹理映射、光照模型来实现逼真的云层模拟效果,同时采用Billboard技术以及Impostor技术来提高系统的实时性.实践证明,该方法实现的云层效果比较真实,而且在普通的PC机上也可以满足一般的实时性要求.     

基于xml的实时战场环境仿真

针对传统军事演练仿真实验中,一次试验只能仿真一种战场环境的情况。提出了一种实时战场环境仿真方法,该方法采用分布式仿真技术,将系统分为任务端与视景仿真端,任务端负责作战任务的生成,视景仿真端负责战场环境的创建和显示;通过xml文件将任务端作战任务下达给视景仿真端,视景仿真端根据xml解析内容动态生成战场环境,并显示仿真效果,解决了系统的配置问题和实时性显示问题。采用该方法生成的二维或三维战场环境,能随仿真试验要求的改变而改变,无需重新编译,实现多次仿真试验,提高仿真效率。通过仿真表明了该方法的有效性。     

虚拟战场环境中一种CGF系统开发①

战场环境仿真是作战仿真和模拟训练系统的重要组成部分,计算机生成兵力作为战场环境仿真中的一部分,是战场环境仿真中的关键技术之一。以保障某型飞机模拟训练系统的战术训练、作战任务与战术协同训练以及战法研究为目标,利用作战仿真平台VRForces提供的基于实体参数数据库的CGF实体框架结构,采用基于组件工厂机制的CGF实体建模技术开发了CGF系统。该CGF系统提供以虚拟蓝方兵力为主的战场环境仿真,为飞机模拟器提供了逼真的模拟作战环境,较好地满足了某模拟训练系统的训练需要。     

一种基于改进的粒子系统的烟花模拟

粒子系统是用来模拟不规则运动物体的一种比较有效的方法。该文首先阐述了粒子系统的基本原理,对烟花粒子系统的基本模型和燃放原理进行了分析。然后利用粒子系统的基本原理,结合烟花燃放的具体特点,建立了基于粒子系统与纹理映射的烟花动态模型,模拟了烟花从上升到爆炸,再到消失的过程。在已建好的模型中对烟花模型进行了改进,使得单个烟花在绽放后再次绽放成其他形状,从而提高了用粒子系统模拟烟花的灵活性。     

A knowledge-based architecture for implementing collaborative problem-solving methods in military e-training

E-learning systems provide a variety of instructional aids and communication methods, and offer learners great flexibility as to the time and place of instruction. Given these advantages, it is not surprising that business and educational institutions are making substantial investments in e-learning systems. In military, the military scenario is a tool or environment that supports the classroom training in collaborative decision-making and problem solving. It offers a method to train officers by simulating battlefield situations to analyze situations, generate plans, make decision, and acquire knowledge and experience from the scenario training procedure. This article is an example on implementing a military e-training system on military training institute in the Taiwanese Military. For this, this paper proposes a knowledge-based system architecture that incorporates the functions of military training materials, scenario case base, database, and geographical information systems (GIS) in terms of integrating web-based and collaborative problem solving methods in military collaborative scenario training. A scenario case is presented as an example of system implementation and some issue discussion are also described.     

城市作战环境三维可视化系统的设计和实现

在Windows平台上，使用OpenGL图形结口，结合城市作战环境特点，采用面向对象的编程技术，综合运用各种可视化手段设计并实现了一个基于大比例尺信息的城市作战环境可视化系统。重点介绍了混合网构造数字地形模型、建筑物基本几何模型构件和粒子系统在城市作战环境可视化中的运用。     

作战标号颜色与几何视觉编码融合显示技术

针对作战装备及野外战场环境的信息呈现,基于作战标号颜色与几何视觉编码的融合显示技术,提出一种对颜色军事语义通过几何辅助进行强化表征的方法,采用贝塞尔曲线对作战标号进行视觉优化处理；设计了“矩形+贝赛尔曲线”的融合显示样式,对作战标号的可视化方式进行研究,使显示样式具有较好的光滑性、视觉分离等效果；增强了作战标号的军事表达能力与人机交互功能,该设计能较好地提升战场态势的信息呈现水平。     

Three views of virtual reality: virtual environments in the USmilitary

A virtual environment is a generic, relatively low-cost real-time interactive simulation. It is shown that the US military has been a primary supporter of real-time simulation for more than 60 years, ever since the development of the Link Flight Instrument Trainer in the late 1930s. The development of flight simulation systems and head-mounted displays are reviewed. The use of virtual environments for team training, battlefield review and tactics development is discussed. Several research projects involving virtual environments and military applications are described     

一种基于改进的粒子系统的烟花模拟

粒子系统是用来模拟不规则运动物体的一种比较有效的方法。该文首先阐述了粒子系统的基本原理,对烟花粒子系统的基本模型和燃放原理进行了分析。然后利用粒子系统的基本原理,结合烟花燃放的具体特点,建立了基于粒子系统与纹理映射的烟花动态模型．模拟了烟花从上升到爆炸,再到消失的过程。在已建好的模型中对烟花模型进行了改进,使得单个烟花在绽放后再次绽放成其他形状．从而提高了用粒子系统模拟烟花的灵活性。     

基于虚拟人的模拟操作训练研究

为了模拟虚拟战场环境中人的行为,结合某型武器虚拟阵地操作环境中引入DI-Guy虚拟人的开发实践,首先讨论了DI-Guy虚拟人的开发环境,然后分析了DI-Guy虚拟人的生成方法（ADF文件生成法以及API编程实现方法）,并且论述了DI-Guy虚拟人实时运动中的若干问题,最后结合军事仿真训练开发的实际情况,对DI-Guy虚拟人的视景开发提出了一些必要的结论与设想。     

基于HLA的潜艇作战训练系统设计

通过对潜艇作战流程的分析,设计了潜艇作战训练系统的基本结构。系统基于分布式高层体系结构技术,和潜艇作战系统互连,构成一个逼真、交互性强的半实物仿真训练环境。与传统的潜艇训练系统相比,不仅支持作战设备操作流程的训练,还支持特定战场态势下的战术对抗演练,满足潜艇作战训练的新要求。另外,以特定训练任务为例,对联邦开发过程进行了初步研究。