基于空间分解与混合包围盒的碰撞检测算法

针对如何提高碰撞检测效率的问题,提出一种基于空间分解法和混合包围盒的碰撞检测算法。首先利用均匀剖分法确定相邻对象,然后只对相邻对象构建混合层次包围盒树,最后引入任务树的概念加速包围盒树的遍历过程。在包围盒碰撞检测中,提出了一种顶层采用AABB,其他层采用OBB的混合层次包围盒结构。实验结果表明,该算法有效提高了碰撞检测的效率和实时性。     

基于HLA的坦克分队作战视景仿真系统开发

利用三维可视化建模工具Creator、视景仿真软件Vega和HLA仿真支撑平台MAK-RTI,开发了基于HLA标准的坦克分队级作战视景仿真系统。使用Vega中的LOS碰撞检测方法,通过设置炮弹相邻两帧之间的距离作为碰撞检测距离,解决了碰撞中可能出现的穿越问题。分析了视景中坦克履带运动效果的实现方法,通过在Vega里动态切换履带模型Switch节点实现了履带运动效果。最后利用Vega中的特效模块实现了战场中的开火、爆炸等特效。     

虚拟场景中的碰撞检测算法

综述了当前出现的虚拟场景中的各种碰撞检测算法。重点对包围盒层次法中的轴向包围盒法(AABB)、方向包围盒法(OBB)、离散方向多面体法(K-DOPs)的检测原理和检测效率进行了分析比较。得出的主要结论是:包围盒层次法应用极为广泛,检测效率取决于对包围盒的选取。K-DOPs是介于AABBs和凸包之间的包围盒,只要合理地选取平行平面对的个数和方向,就可以在碰撞检测的简单性和包裹物体的紧密性之间取得较好的折衷。     

虚拟战场中坦克的快速碰撞检测算法

为了使虚拟战场中的坦克仿真运动有较高的真实性,必须处理坦克与场景中的物体及地形的碰撞问题。提出了碰撞检测的简化包围盒算法及地形匹配算法,分别解决这两种碰撞问题。在地形匹配算法中,依据地形平均曲率划定地形范围,地形平缓的地带采用两点匹配法,变化较为剧烈的地带采用三点匹配法。这两种简化的处理方法降低了系统的计算要求,满足了系统仿真的真实性需求。     

基于VR的虚拟火炮行为仿真

针对虚拟武器装备行为仿真过程中存在的运动仿真复杂、多部件协调操作仿真困难等问题,本文基于虚拟现实建模工具构建了某型传统火炮的三维模型-虚拟火炮,为行军行为仿真过程中运动轨迹选取、运动姿态控制、碰撞检测及响应等问题提供了合理的解决方法;在用炮和收炮行为仿真过程中,重点设计了时间驱动算法来解决多部件之间的协调操作仿真问题。通过对虚拟火炮的特定行为进行可视化仿真,验证了文中行为仿真研究方案的合理性及算法设计的正确性。     

水面战仿真可视化技术

针对水面战仿真系统可视化技术研究的需求,研究了基于Vega Prime和MuhiGen Creator的可视化关键技术;三维实体模型技术、海面生成技术、OBB层次包围树的碰撞检测技术和电磁场信息等非视觉物理量的可视化技术.构建了由舰艇编队、导弹等武器实体、空间环境、海面环境和战场特殊效果组成的水面战仿真可视化系统.三维图象逼真,可视化效果良好.     

CGF路径导航规划及优化转向问题研究

CGF在作战仿真应用中的路径导航仿真始终是衡量CGF仿真逼真度的一个重要参考标准。通过分析CGF的运动原理，提出了静态、动态和综合三种路径导航规划的方法和相应的应用方向，重点对CGF在虚拟战场中导航点位置的转向问题进行了优化设计实现。实验表明，CGF模型能够真实再现虚拟作战实体的战场运动行为。     

态势生成中一种非线性运动模型的建立

探讨了在信息融合仿真试验床的态势生成部分,建立飞行实体运动模型的方法;通过保留运动学方程,简化动力学方程的方法,给出了一种常见的机动飞行方式(俯冲爬升类运动)的运动模型的计算公式;并对这种运动模型的非线性和机动性进行了分析和讨论;通过仿真,比较了几种机动目标跟踪算法对该运动模型的跟踪效果,验证了该方法的有效性。     

分布虚拟战场环境CGF行为调度

提出了一种分布虚拟战场环境中计算机生成兵力(CGF)实体行为调度方法,该方法由仿真结点对结点中运行的所有本地CGF实体及异地实体的远程模型所产生的行为进行集中式调度。通过本地CGF实体的兴趣域动态决定需要执行的异地实体远程模型行为的优先级及执行最后时限,通过将本地所有CGF实体的兴趣域合并,减少仿真结点需要调度的异地实体远程模型数量,进一步降低仿真结点的计算开销。该方法可以有效地确保分布虚拟战场环境对仿真实时性及真实性的要求。     

车辆碰撞检测的仿真

为了提高车辆驾驶仿真的可信性,本文采用物体外部轮廓近似投影法,建立了车辆碰撞检测的一种简化数学模型,并进行了仿真验证。结果表明本模型具有简单和计算快捷的特点,能满足车辆碰撞检测的仿真要求。该模型已得到实际应用。     

一种基于 TIN 表达的碰撞检测方法研究

在扼要介绍有关碰撞检测方法的基础上 ,着重研究一种基于TIN (TriangulatedIrregularNetwork)表达的物体之间的几何碰撞检测方法。有效地解决了其中的完整性控制问题 ,并在路径规划等系统中得以成功运用。     

多转子-轴承系统虚拟样机建模及仿真

以LMS Virtual.Lab Motion为开发环境建立了某传动箱多转子-轴承系统虚拟样机,导入PRO/E模型文件进行简化,建立实体模型。针对目前所建立的齿轮传动系统虚拟样机过于简化的情况,建立了考虑时变啮合刚度的非线性扭转振动模型。通过组合副和用户自定义程序,实现了齿轮副和轴承端的耦合振动模型。仿真结果表明:通过虚拟样机仿真的方法获得载荷谱是可行的,其可用于深入研究传动箱的振动分析、强度校核和寿命预测。     

Three-dimensional coordinates test method with uncertain projectile proximity explosion position based on dynamic seven photoelectric detection screen

To objectively obtain the three-dimensional coordinates of the projectile fuze proximity explosion when projectile intersects the head of missile target, we propose a dynamic seven photoelectric detection screen test method, which is made up of six plane detection screens and a flash photoelectric dynamic detection screen. The three-dimensional coordinates calculation model of the projectile proximity explosion position based on seven plane detection screens with dynamic characteristics is established. According to the relation of the dynamic seven photoelectric detection screen planes and the time values, the analytical function of the projectile proximity explosion position parameters under non-linear motion is derived. The projectile signal filtering method based on discrete wavelet transform is explored in this work. Additionally, the projectile signal recognition algorithm using an improved particle swarm is proposed. Based on the characteristics of the time duration and the signal peak error for the projectile passing through the detection screen, the signals attribution of the same projectile passing through six detection screens are analyzed for obtaining precise time values of the same projectile passing through the detection screens. On the basis of the projectile fuze proximity explosion test, the linear motion model and the proposed non-linear motion model are used to calculate and compare the same group of projectiles proximity explosion position parameters. The comparison of test results verifies that the proposed test method and calculation model in this work accurately obtain the actual projectile proximity explosion position parameters.     

隐身飞机突防建模及低可探测性轨迹规划

针对隐身飞机突防飞行规划,分析了隐身飞机对警戒雷达网突防过程问题特性,建立了雷达探测模型与组网警戒雷达信息融合模型;综合考虑隐身飞机的隐身能力、预警时间和燃料消耗将隐身飞机低可探测性轨迹规划问题形式化为一个复杂多目标非线性连续时间最优控制问题;并提出基于伪谱法的低可探测性轨迹规划方法。仿真实验实现了在组网警戒雷达下隐身飞机的低可探测性突防轨迹规划,证明了方法的可用性和有效性。     

舰船避碰自动化系统

舰船碰撞是严重的海事之一 .要从根本上减少舰船碰撞事故 ,装备舰船避碰自动化系统 (ACAS)是必然趋势 .文中提出了一种以估计来船操纵性K、T指数为特征的ACAS ,给出了其系统组成和避碰决策软件框架 ,并以宽深水域双船会遇为例 ,叙述了其避碰决策子系统的 4个基本数模 ,即碰撞危险度、几何避碰、矩阵对策、微分对策数模 .最后给出了该软件计算机仿真的实例     

虚拟环境下柔性线缆建模方法

研究了虚拟环境下柔性线缆建模方法，给出了离散控制点线缆简化模型和计算各离散控制点坐标值的算法。针对柔性线缆在虚拟环境中的碰撞检测问题，具体分析了从物体侧面绕过和从物体上表面经过2种碰撞检测情况，基于深度矢量和体矢量碰撞检测算法，给出了碰撞检测响应算法。     

Bounding methods for facilities location algorithms

Single- and multi-facility location problems are often solved with iterative computational procedures. Although these procedures have proven to converage, in practice it is desirable to be able to compute a lower bound on the objective function at each iteration. This enables the user to stop the iterative process when the objective function is within a prespecified tolerance of the optimum value. In this article we generalize a new bounding method to include multi-facility problems with l_p distances. A proof is given that for Euclidean distance problems the new bounding procedure is superior to two other known methods. Numerical results are given for the three methods.