基于EON Studio 5.0的装甲车辆发动机虚拟维修关键技术研究

以某型坦克发动机为研究对象,基于虚拟现实工具软件EON Studio 5.0,对装甲车辆发动机虚拟维修训练系统涉及的关键技术——三维建模、虚拟维修场景生成、人机交互等进行了研究,为建立装甲车辆发动机虚拟维修训练系统提供技术支持。     

一种新的近似优化方法——变复杂度优化

随着仿真技术的发展,基于仿真的优化在工程、军事等领域越来越占据突出的地位。随着高逼真度仿真模型的大量使用,仿真优化计算的时间复杂度成倍增长,使得采用传统的优化技术无法取得令人满意的效率。提出了一种基于近似模型的变复杂度优化方法,它通过标度函数保证优化的收敛性,通过信赖域方法保证优化在有效的范围内进行。数值算例表明这种算法能有效降低对于高复杂度模型的调用次数,达到降低仿真优化计算复杂度的目的。     

基于Virtools 4.0的某型船艇柴油机虚拟维修关键技术研究

针对目前船艇柴油机维修训练方式,提出一种基于Virtools 4.0的虚拟维修方法,并对虚拟维修中的虚拟维修建模技术和虚拟维修仿真技术进行研究讨论,重点分析了场景优化、碰撞检测以及交互式维修过程仿真等关键技术。根据实际维修过程,制定虚拟维修训练流程图,编写交互式维修过程实现程序,实现了对船艇柴油机的虚拟维修仿真。最后结合自身的开发经验总结出Virtools 4.0应用中应注意的几个问题。通过对基于Virtools 4.0的虚拟维修关键技术研究,为船艇柴油机虚拟维修训练系统设计开发提供了一定的理论依据。     

某型自行火炮虚拟维修系统构建方法研究

将传统虚拟维修系统的构建方法应用于某型自行火炮系统,存在难度大、虚拟效果不够好、开发及使用成本高的问题。将当今最新的模型构建以及虚拟仿真技术与传统方法的基本思想相融合,构建了某型自行火炮虚拟维修系统的开发框架,研究了实现系统所需的关键技术——模型简化与优化技术、拆卸序列的优化生成技术、光阻挡碰撞检测技术。并在该开发框架下实现了某型自行火炮虚拟维修系统。该系统不仅包含了一般虚拟维修系统的基本功能,更具备对运行设备硬件要求低、逼真度高、开发及使用成本小等特点。     

基于虚拟仓储的备件库存优化体系

根据虚拟仓储的特点,分析了虚拟仓库的资源基础,将库存资源、在运资源和部分在生产资源、在用资源纳入虚拟仓库控制之下,构建了一个由控制层、资源层和储备层构成的库存优化体系结构,给出了其包含实体仓库、控制中心、生产单位和使用单位在内的网络拓扑结构,并研究了相应的库存优化模型,为维修保障物资管理提供了一种新的方法和思路.     

考虑资源共享的维修过程建模及资源配置研究

为研究维修机构资源的优化配置问题,分析了装备维修过程中的多维修小组共享关键资源进行并行维修的特点,采用Petri网技术建立了考虑多维修小组共享检测设备的维修过程模型。应用模型对系统特性进行了定性和定量分析,评价了不同资源配置情况下的维修保障效果。     

虚拟检测维修系统的设计与实现

结合实际装备维修工作的需求,开发了一套基于虚拟现实技术的具有一定通用性的虚拟维修训练系统。系统由界面层、应用层、对象层和技术支持层组成,运用OSG渲染创建逼真的场景,基于均匀网格和OBB树的混合碰撞检测算法解决碰撞问题,通过协同网络通信实现多人协作维修/检测操作。通过对某型装备手控台的虚拟维修训练系统的构建,证明系统能够快速开发相应的虚拟训练系统。训练过程中操作与场景变化实时同步,结果表明该系统能够有效提高操作人员的维修维护能力。     

基于Multi-Agent的武器装备虚拟维修训练系统

提出了一种基于Multi-Agent的虚拟维修训练系统(VMTS)结构框架,整个系统分别由主控Agent、仿真Agent、和接口Agent3个具有交互作用的Agent组成,从而将虚拟维修训练系统的开发转化为一个多Agent系统的设计与开发.基于多Agent的框架结构可实现受训者的智能模型及虚拟训练场景中虚拟物体的行为模型,从而可以提高VMTS的健壮性和可重用性.基于Agent的概念模型实现了Agent之间的交互和协作,并介绍了主控Agent和仿真Agent的具体实现方法.     

基于虚拟现实技术的消防监控系统设计

介绍了虚拟现实技术的概念和特性,提出了消防监控系统三维图形显示的设计思路,给出了利用VRML构建三维虚拟场景以及使用VC 程序实现与三维虚拟场景进行交互的方法。     

引入区域量化的相控阵天线维修优化模型

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题,提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型,将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件,以单位时间维修费用最小为优化目标,建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型,并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明:提出的维修优化模型真实有效,能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。     

一种改进的全景图生成算法

介绍了全景图的生成过程,对目前常见的几种图像拼接算法进行了分析和比较,在此基础上,提出了一种改进的全景图像生成算法.该算法通过对初始图像进行预处理、改进特征点选取方法以及优化特征点匹配过程,提高了全景图像生成的效率和准确性.实验结果也表明,该算法可广泛应用于基于图像的虚拟场景构造等方面.     

用可视化建模工具实现网络虚拟现实场景

虚拟现实技术在许多领域已经有了广泛的应用,利用可视化三维建模工具对视景仿真中应用的虚拟场景开发是一种新的方法,打破了传统的编程建模的开发思路。用三维可视化建模工具可以简化视景仿真应用中虚拟场景的构建过程,用较小的文件实现了三维的效果,从而实现在网络上虚拟游走。     

基于网络的虚拟装配可视化技术研究

分析了在计算机上实现虚拟装配的流程及如何用VRML创建三维可视化的虚拟场景,提出一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法,用以增强VRML虚拟场景与外界的交互性,并以球阀为例给出了在网络上创建虚拟装配动画演示的具体方案.该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配,也适合于其它领域基于Web的科学可视化.     

基于视景仿真技术的某型装备虚拟操作训练系统

探讨了某型装备虚拟训练系统设计开发全流程和关键性技术。运用GL Studio仪表仿真工具构建了装备虚拟操作机电面盘,MultiGen Creator软件对雷达车和训练环境进行视景建模,运用OPENGL完成装备标定瞄准镜和镜内分划的绘制,通过VEGA视景驱动和DOF技术实现了装备随动操作,系统实现技术复杂、难度高,涉及的技术对其它装备虚拟操作训练系统开发具有重要参考价值。     

基于WTK的装备维修训练虚拟现实系统建模与仿真算法

结合装备维修训练虚拟现实系统(VEMT)的研制,建立了基于WTK(虚拟现实工具包WorldToolKit)的VEMT层次结构模型和仿真场景图,并介绍了VEMT的主控模块仿真算法、场景图仿真算法、立体显示仿真算法和虚拟手抓取物体算法.