分布交互环境下的视景系统研究与开发

分析比较了几种常用视景开发工具在分布交互环境下的特点,指出采用MultiGen Creator和Vega进行分布交互环境下的视景仿真系统的开发是一条简单快捷的途径。讨论了分布交互环境下对视景系统的要求,及其所要解决的关键技术。采用MultiGen Creator、Vega以及VR—Link开发出了基于HLA的水下航行器分布交互环境下的视景演示系统,实现了基于Vega的视景仿真系统和HLA系统的互连。     

基于HLA的平台级视景仿真系统设计研究

随着计算机仿真技术的发展,在大型分布式仿真系统中,单一的视景仿真系统已经不能满足复杂系统仿真的应用需求,基于高层体系结构(HLA)的视景仿真是主要的解决方案.论文结合视景仿真技术和分布式仿真技术设计并实现了一种分布式视景仿真系统,用于武器平台的训练和试验环节,并结合虚拟仿真平台的战术特点,设计实现了相应的武器平台视景仿真系统,对平台操作训练仿真、战术推演验证仿真系统的设计等都具有指导作用.     

导弹对抗的视景仿真

在巡航导弹和地空导弹对抗仿真系统之上,将仿真结果以三维视景仿真技术展示。利用Multigen Creator建立巡航导弹、地空导弹和地形的三维仿真实体模型,以Vega作为视景仿真驱动和渲染软件,用导弹对抗仿真系统计算的结果来驱动视景模型,并在仿真中添加了特殊效果,如导弹的尾迹、爆炸场面等。文中详细给出了Vega提供的API的使用顺序和方法。最终开发出的视景仿真系统具有很强的沉浸感。     

一种海上战场视景仿真系统的开发

为了逼真的演示海上多武器平台作战过程,设计并开发了一个基于Vega Prime的海上战场视景仿真系统,它是一个基于HLA的分布交互仿真系统的视景显示子系统.针对大量复杂三维实体建模中遇到的效率低下、难以有效管理的问题,首次提出引入基于增量模型的软件工程方法,以提高模型的可用性和可维护性,缩短开发周期.对于非视觉物理量可视化等Vega Prime中不具备的功能,通过在Vega Prime中嵌入OpenGL程序的方法加以实现,并解决了其中的关键技术.针对联邦时间推进造成的视景显示节点的画面不连续的问题,利用延迟一帧数据的方法予以解决.所开发的系统已在工程中得到应用,效果良好.     

卫星在轨运行视景仿真

针对卫星在轨运行系统演示的需要,将建模与仿真技术引入视景演示系统联邦成员,提出了基于HLA的卫星在轨运行视景演示系统,开发相应的联邦成员。利用卫星在轨运行仿真系统的总体方案,设计了视景演示系统的总体结构;引入了先进视景仿真软件Creator和Vega Prime对卫星在轨运行仿真系统中视景仿真联邦成员进行可视化仿真和建模实现,建立了卫星和星空恒星模型,可以用OpenGL的星空背景加速实现;最后结合HLA、OpenGL和Vega Prime建立仿真框图。仿真结果证明,设计的仿真系统满足系统真实的实时性、准确性要求,具有良好的沉浸感和较高的可信性。     

基于OGRE的卫星视景仿真软件的设计与实现

针对卫星三维视景仿真的需求,设计并开发基于OGRE图形引擎的卫星视景仿真软件,对整个飞行过程进行模拟和演示。卫星视景仿真软件基于OGRE图形引擎进行底层渲染,结合3ds Max建模软件进行三维实体模型构建,基于自主开发的场景编辑工具生成卫星星空场景。仿真软件的功能模块包括OGRE主体框架模块、文件路径管理模块、场景数据管理模块、网络通信模块和人机交互模块。运行结果表明,卫星视景仿真软件可以逼真地模拟再现卫星飞行场景,能够实时进行画面模拟、数据监视,具有广阔的应用前景。     

一种实时飞行视景系统的设计与实现

为了解决火箭动力系统在遇到典型故障时,设计人员无法对控制系统重构方案进行实时、直观分析的难题,设计了一种适用于半实物仿真和真实飞行的实时飞行视景系统.实时飞行视景系统采用特定的数据交互协议,可通过以太网、反射内存实时网(VMIC)两种类型的网络通讯接口与试验系统连接,通过火箭发动机状态、实时规划轨迹与理论轨迹的差异等关...     

一种混合的动态DDM实现方法

介绍了HLA中数据分发管理DDM的基本内容和过程，分析了目前两种经典的DDM实现方法；在此基础上综合了现有方法的优点，提出了一种混合的动态的DDM实现方法，提高了区域匹配的精度，降低了网络资源的消耗，对DDM方法进行了改进。     

基于STKX组件的视景仿真关键技术

在不启动卫星工具包(STK)的基础上,将STK应用于分布式视景仿真,通过插入STKX组件和调用组件应用程序编程接口函数完成STK的功能调用,解决STKX组件与运行支撑环境的集成问题。采用进程通信中的共享内存和事件技术,以S函数模块为中间件,实现Simulink模型数据的实时获取,获得数值仿真结果。基于STKX的导弹攻防视景仿真实验表明,该方法无需启动STK即可应用于分布式视景仿真。     

利用MAK Stealth进行视景仿真开发方法的研究

为了解决分布式仿真的可视化需求,提出了利用MAK Stealth进行视景仿真开发的方法.MAK Stealth以其具有完备的开发接口和良好的可扩展性,使得用户能方便的将其嵌入到自己的应用开发中.根据视景仿真系统的组成,结合MAK Stealth进行视景仿真的开发方法,针对联邦通信和视景驱动控制分析了MAK Stealth的应用开发接口API,依照MAK Stealth的开发流程,实现了三维视景显示系统.系统运行结果表明了利用MAK Stealth进行视景仿真开发是十分方便快捷的.     

基于视景仿真的航行训练仿真器的设计

该文结合当前的视景仿真技术发展和船艇航行训练仿真器的实际需求,设计了基于视景仿真技术的分布交互式船艇航行训练仿真器体系结构,详述了数学建模和三维建模的难点及过程,并对系统中的三维鼠标的应用、数据手套的应用、海底地形建模倒丶际踅辛松钊胙芯？详述了系统的人机交互界面体系,具体阐明了系统对视点、碰撞检测、虚拟手的控制,最后阐述了该虚拟现实仿真器的实现,实际使用表明该仿真器具有一定实用性,文章结尾还指出今后进一步研究的方向.     

分布交互仿真应用构建

分布交互仿真技术的发展要求一个更完整的仿真体系结构。本文介绍了按照公共对象请求代理结构标准开发分布交在仿真系统及高级仿真体系支持软件的发展状况与应用。     

结合视景仿真的分布式作战训练仿真系统设计

随着分布式交互仿真体系结构技术的发展,需要开发新一代结合视景仿真的计算机仿真系统。结合视景仿真软件Delt3D和C++,介绍了基于视景的分布式计算机仿真系统的总体框架,系统所需要使用的开发工具,以及在视景仿真中需要解决的技术难点问题。该系统逼真地演示了仿真系统作战思想的全过程,并且能够满足系统仿真实时性和逼真性的要求,达到实战演习的要求。     

通信和指控分布式仿真系统中的桥接成员设计

借鉴"桥"的设计思想,遵循高层体系结构(HLA)分布式仿真技术标准,建立了通信和指控一体化分布式仿真体系结构,研究设计了通信和指控一体化分布式仿真系统中的桥接成员,解决了桥接成员在高速传递异构RTI仿真系统间的交互信息时既高效而又不丢失有用信息的难题,并保证联合仿真时间的一致性.依据特定作战想定,进行了通信和指控一体化联合仿真实验,实验表明桥接成员运行稳定可靠,为实现基于DMSO RTI的通信仿真系统与基于pRTl的指控仿真系统互操作提供了一种有效的技术方法.     

两层式RTI设计与实现

原有的航天飞行训练模拟器采用组播方式实现分布式仿真中的信息通信,无法继续适应大规模复杂仿真训练任务的需求,该文目的在于将先进的分布式仿真技术引入航天训练仿真领域,具体设计并实现了一个跨平台的两层结构RTI(ISMERTI:航天医学工程研究所(Institute of Space Medico-Engineering)的缩写).首先介绍了所设计的ISMERTI的两层式体系结构和基于自适配网络通信环境(Adaptive Communication Environment,ACE)、libxml(开源的XML开发包)及STL包的跨平台实现技术,阐明了基于上述开发包的底层支持类的实现方法、ISMERTI接口调用方式以及ISMERTI服务的通信流程设计思路,接着将其应用到航天训练仿真中的交会对接视景仿真中.应用结果证明ISMERTI能够运行在Windows和Linux平台,能够较好实现基于HLA技术的航天训练仿真,对航天飞行训练的平台建设有重要意义.     

分布式虚拟仿真场景生成方法研究及性能评析

在分布式虚拟仿真系统中,有三种方法生成虚拟场景：基于几何式的、基于图像的和混合式的,几何式的方法和基于图像的方法各有优缺点,混合式的方法试图结合前两种方法的优点来创建虚拟场景。分别介绍了这三种生成分布式虚拟场景的方法及步骤,并重点介绍了一种混合式方法——IBRAC技术,分析了它的两个关键技术：图像绘制加速技术、压缩技术。接着对三种虚拟场景生成方法的性能进行了评析,并给出厂性能比较的实验结果,最后对它们的应用背景进行了总结。     

船舶运动视景仿真系统设计与实现

针对研究船舶各种运动状态,为有效验证控制器的功能提供有效平台。采用船舶运动可视化,对视景仿真系统进行开发,对各种常见的建模和驱动技术进行了重点研究。提出了船舶运动视景仿真系统的整体设计方案及流程,利用建模软件Creator建立了逼真的三维船舶实体模型,采用DOF节点技术建立了舵\翼舵、鳍\翼鳍及螺旋桨的活动模型;解决了视景仿真系统开发中的视点切换、多通道显示、仿真数据加载等关键问题;基于VC++集成开发环境和Vega API编程技术开发了系统。三维仿真结果表明系统具有较好交互性和逼真度,为船舶运动特性研究提供了可靠手段。     

某导弹测试系统的DIS视景仿真

简述了某导弹测试系统半实物分布式交互视景仿真的设计与实现。在测试系统中 ,引入分布式交互仿真技术、虚拟现实技术和视景生成技术 ,逼真的显示虚拟战场、作战过程、决策过程 ;在建立了导弹运动模型基础上 ,根据整个系统的控制模型所决定的导弹飞行姿态及速度来模拟环境场景及目标物 ,并根据控制操作的要求对场景和目标物进行缩放、漫游、旋转和三维形态变换     

基于Vega的航天发射场视景仿真系统实现

为了适应现代化航天技术的发展,需要建立先进的数字化航天发射场视景仿真系统来保障和辅助航天发射任务的顺利开展和实施.以某卫星发射场为研究对象,提出了采用基于三维几何模型构建及动态显示技术的虚拟场景创建方法,利用MultiGen Creator和Vega软件平台,并结合C 编程语言,开发出一个完整的交互式航天发射场及火箭发射三维视景仿真系统,并介绍了其系统设计、开发流程及关键技术.系统在实际发射任务中的使用结果表明,系统运行稳定,仿真效果真实流畅,能够实现预计的功能和效果.