基于虚拟现实技术的道路复杂场景实时仿真系统

基于仿真道路复杂场景更贴近真实社区布局的目的,采用虚拟现实技术,硬件设计在C/S架构体系中,按需连接景观信息采集模块与OSG复原模块。在软件设计中,根据虚拟数据采集结果,计算现实复原比数值,进行智慧社区环境实施场景建模。结合相关硬件设备结构,完成了基于虚拟现实技术的道路复杂场景实时仿真系统的设计。通过道路场景复杂度实验,得出在虚拟现实技术的作用下,复原后的道路复杂场景能够较好贴合真实场景的布局情况。与常规仿真系统相比,更能满足智慧社区环境的实际应用需求。     

三维虚拟现实技术的城市规划系统研究

为了更准确描述城市建筑景观特征,提高城市规划效果,设计基于三维虚拟现实技术的城市规划系统。通过航空激光扫描采集城市几何特征数据,利用城市规划设计结果获取新开发区域相关数据,采用该数据制作数字地面模型和建筑与景观三维模型对城市场景三维建模,并进行纹理渲染,将所建模型与虚拟现实软件坐标相匹配,并添设虚拟特效。利用OSG引擎实现系统主机显示端与虚拟显示端的同步虚拟展示。具体应用结果表明,该系统可以高精度地反映城市建筑景观特征,规划结果信息饱和度高,归一化均方根误差小,可获得理想的视觉展示效果。     

高精度数字地图在信息通信领域的应用研究

针对野外通信线缆所经地形复杂、环境恶劣、铺设方式多样、探查维护困难的问题，设计并开发了一款可用于线缆巡查的高精度数字地图系统(High precision digital map, HPDM)。该系统采用Qt构建窗口界面，使用OSG earth(Open Scene Graph, OSG)三维渲染引擎利用高精度的卫星影像数据构建数字地球，通过北斗全球卫星导航系统实时定位人员位置，地下线缆定位精度小于1米，可实现地下管线的快速定位。系统可视化程度高、结构轻便、操作简单、扩展性强，极大地方便了线缆巡查工作。     

基于OSG的军用电子沙盘系统的设计与实现

设计实现基于开源跨平台三维渲染引擎OSG的“军用电子沙盘”系统,对其中场景结构的组织和管理、大地形建模等关键技术进行研究。所开发出的系统具有大规模地形展示、军事单元运动轨迹分析、军事目标多分辨率显示控制等特点,对于战场虚拟仿真系统研发有一定的指导意义。     

基于OSG的军用电子沙盘系统的设计与实现

设计实现基于开源跨平台三维渲染引擎OSG的“军用电子沙盘”系统,对其中场景结构的组织和管理、大地形建模等关键技术进行研究。所开发出的系统具有大规模地形展示、军事单元运动轨迹分析、军事目标多分辨率显示控制等特点,对于战场虚拟仿真系统研发有一定的指导意义。     

基于osgEarth虚拟校园漫游的研究

建设虚拟现实的关键技术是构建虚拟场景,然而虚拟场景的构成存在复杂性和管理编辑困难等缺点。将地理信息系统和虚拟现实结合在一起是探索计算机仿真的重要应用。结合3DGIS,Arc GIS,Google Earth,osg Earth等地理信息系统实现虚拟校园的建设是一个新的方向。以大连海事大学为例,选择对建模要求较高的Multi Gen Creator进行建模,利用osg Earth的分析功能优势和对OSG语言进行特定功能的二次开发。建立数字地球图,使用Google Map数据和三维模型实现了大连海事大学虚拟场景的功能建设。     

采用双目立体相机的实时集成成像拍摄系统

提出了一种基于双目立体相机的实时集成成像拍摄系统。不同于采用传统的摄像机阵列,该系统采用双目相机对三维场景进行拍摄,有效地简化了集成成像拍摄系统的结构。该系统首先利用双目相机获取三维场景的左右视差图,然后上传到图形处理器生成三维场景的高分辨率深度图,之后利用深度图和彩色纹理图在图形处理器中并行生成新视点视差图像,并利用像素映射算法生成高分辨率微图像阵列,实现实时的集成成像显示。实验中系统获取的深度图像素数目是微软Kinect2获取深度图像素数目的4.25倍,当系统运行在1 920 pixel1 080 pixel、99视点数的环境下,可实现三维场景的实时拍摄与显示,实验结果证明了所提系统的可行性。     

虚拟现实技术下的城市景观仿真系统建构

为了解决传统系统平台应用中存在的开放性差、技术实现难度较大、成本投入较大等技术弊端,提出基于虚拟现实技术建构城市景观仿真系统的设计新思路。分析系统建设关键技术,包括三维城市景观可视化、虚拟现实技术,提出城市景观仿真系统建设总构思,并分析景观三维仿真及其规划。建立城市景观三维模型库,运用OSG渲染、实现漫游、场景优化等技术,成功构建并实现了基于虚拟现实技术的城市景观仿真系统。该系统能够实现摄影测量、GIS、可视化、海量数据处理、虚拟现实技术等多技术集成,从而让用户能够设计的系统,更真切地感受空间设计的合理性,以及规划方案可行性,真正为城市在下一阶段的规划及可持续发展,提供可靠的现代化技术保障。     

基于OSG的机械产品虚拟拆装展示系统的设计

为了满足机械产品在装配设计、维修培训等方面的需求,基于虚拟现实技术设计实现了机械产品拆装展示系统。首先,利用商业CAD软件提供的二次开发接口,提取CAD装配模型中的几何拓扑信息和模型约束信息,并实现模型转换与简化;其次,使用开源三维图形开发引擎OSG(OpenSenceGraph)来组织装配树,管理虚拟场景,并通过隐藏面剔除、内外存交换等技术提高系统的渲染效率,通过基于约束关系和碰撞检测技术的零件可拆卸性及可拆卸方向的判断来提供零件拆卸导航功能;最后,使用Visual C++2010开发工具设计实现了本系统,满足了虚拟拆装展示需求。     

红外导引头半实物仿真中红外图像注入器设计

为了实现红外导引头半实物仿真中红外图像的实时生成和注入,设计了红外图像实时注入系统,并完成了软硬件系统设计方案。该系统的软件部分基于OSG生成实时红外仿真图像,硬件部分主要为一块PCI图像数据发送卡,将软件部分生成的实时红外仿真图像转化成Camera Link格式输出。实际应用表明,该系统完全可以实现红外图像实时仿真和注入。     

基于OSG的镶嵌式三维仿真平台的开发

三维场景仿真已成为精确打击实验的关键技术手段,有着广泛的应用前景。仿真平台以开源三维图像渲染工具包OpenSceneGraph(OSG)为开发引擎,依据面向对象的镶嵌式三维场景仿真生成思想,以各类模型为构成场景的基本资源对象,采用自顶向下分层的树状数据组织结构实现了软件平台的开发。通过给出示例,说明了软件平台的应用可以大大降低打击目标区场景仿真过程开发的周期和难度,满足制导武器实验的要求。     

SAR导引头中制导地面场景RCS计算

针对SAR导引头中段匹配制导中地面场景RCS的计算,综合了现有利用数字高程图(DEM)的SAR图像模拟方法,归纳了SAR导引头中制导地面场景RCS系统的计算步骤和实现方法.该方法首先得到数字高程图数据,再利用分形插值和小平面单元模型对数字高程图数据进行处理,然后结合RCS经验模型计算出地面场景的RCS.该方法步骤详尽、流程清晰,直接适合计算机仿真.针对文中归纳的RCS系统的实现方法,结合地面场景RCS仿真流程,进行了仿真实验,实验结果验证了该方法的有效性,实用性.进而为SAR导引头的目标回波模拟提供了一定的理论依据.     

基于Web的三维场景重建系统架构设计及关键技术研究

本文对基于Web的三维场景重建系统的架构设计和关键技术进行研究,实现了结合人工智能的三维场景重建系统。首先考虑真实世界的地物获取算法,采用人工智能技术分别获得相应的地物区域轮廓;然后基于三维模型库,准确映射实际地理坐标和虚拟场景坐标,并利用三维模型自动生成技术还原场景;最后,利用WebGL图形技术作为基础框架实现三维场景的渲染效果,创建了基于浏览器的三维场景重建系统,并且通过实验验证了该方法的可行性与有效性。     

基于粒子系统的电磁场强分布计算方法

针对电磁对抗领域中电磁态势显示的需求及传统电磁传播模型计算速度慢的现状,提出了一种基于粒子系统的电磁场强计算及显示方法。将基于电磁波传播模型的辐射源空间电磁场强计算简化为基于粒子系统的图形计算及显示方法,针对辐射源工作参数及天线方向图数据生成OSG粒子模型,利用OSG引擎的高速计算及渲染能力,直接将计算结果渲染至二维/三维态势图中,实现了在复杂电磁环境下电磁态势的实时显示。     

基于DSRC的车载自组网终端设计及性能测试

利用低功耗X86平台和嵌入式Linux平台,设计了一种基于DSRC的车载自组网通信系统方案。介绍了系统的软硬件架构,并进行了软硬件的设计与实现,最后在城市视距场景和跨江大桥场景下对该系统进行了丢包率、吞吐量以及延时抖动的测试分析。     

基于OSG的船舶及目标航迹管理的设计与实现

采用QT Creator和C++语言开发了基于OSG的船舶及目标航迹管理系统,岸基指挥中心与各船舶通过专用无线网络进行实时数据通信.利用无线网络将船舶及其传感器目标传送至岸基地面指挥中心,岸基船舶及目标航迹管理系统通过OSG提供的谷歌地图将船舶及其传感器目标的位置实时显示电子地图上,利用MYSQL数据库保存船舶及其传感器目标的位置信息,以此实现特定时间段内船舶及目标航迹的回放.     

基于Vega Prime的红外场景生成技术在成像制导仿真系统中的应用

描述了利用VegaPrime生成红外场景的方法,针对该方法在成像制导仿真系统应用中出现的问题进行了讨论.介绍了地形场景模型的建立方法;分析了制导仿真图像生成、仿真数据流程等方面存在的问题,并提出了解决方法.最后,就该技术在红外成像制导系统仿真中的应用进行了讨论,并给出了仿真结果.     

一种动态水流生成新方法

随着虚拟现实的发展,对动态水流的效果要求也越来越高,为了进一步减小动态水流算法的复杂度和计算量,文中提出了一种利用柏林噪声扰动纹理和OpenGL的Shader语言联合产生动态水流的方法,该方法原理简单,效果非常接近于真实水流。通过柏林噪声扰动静态水面纹理来构造动态波面。再利用OpenGL Shader渲染语言进行水面渲染,同时利用OSG实现水面反射等效果,实验证明该方法可以实时模拟真实水流。     

基于电力调控数据挖掘的混合IDS研究

为适应大数据背景,提出一种基于电力调控数据挖掘的混合IDS自动构建方法。该系统利用公共路径挖掘算法,将同步相量测量数据和调控日志相融合,自动学习各类场景,并将系统状态遍历匹配到公共路径做出分类决策。为验证该方法,搭建了一个包含25个场景的试验平台,并对三母线两馈线系统进行训练和评估,其中90.2%的场景被正确分类。结果表明该IDS具有较高检测精度,可适用于电力调控要求的任务环境。     

治安防控空间规划虚拟仿真实验设计与开发

<正>针对传统治安防控空间规划实验教学存在着规划场景单一、缺乏实践操作、不够形象直观、学习效率低等问题，利用三维地理信息、三维建模等技术，研发了基于Cesium地图引擎和B/S框架的治安防控空间规划虚拟仿真实验教学系统，包含防控技术学习、治安防控演示和治安防控空间规划3个模块。学生利用该系统能在三维模拟场景中学习、掌握治安防控技术知识以及空间规划教学内容，制作治安防控空间规划方案，该系统有效提高了学生学习体验和实验教学效果。