飞行模拟系统中分布交互式视景的设计与实现

分布交互式视景是飞行模拟系统中的重要组成部分,是实现多机单通道（多通道）联网编队飞行的基础。提出了一种基于Mantis的分布交互式视景仿真系统,对视景系统的视景数据库、视景控制程序及网络结构进行了总体设计,构建了一个具有基本仿真功能,并且相对通用的分布式可视化实时视景仿真系统。并对多通道视景的同步、模拟器之间的时空一致性和三维模型简化等关键技术进行了研究与实现。该系统已经应用于实践,实现了直升机模拟器之间在同一环境下的联网飞行,并且取得了预期的视觉效果。     

某炮模拟训练系统中三维视景的设计与实现

针对营级某炮模拟训练系统中对训练场景逼真模拟、想定设置、响应半实物模拟器操作、进行炮弹爆炸等特效展示,以及毁伤仿真等方面的三维视景需求,进行了三维视景系统研究。介绍了三维视景系统框架,分析了体系结构、基本功能组成和运行流程,对训练环境模拟、想定设置、碰撞检测、毁伤计算等功能的设计与实现进行了详细阐述,并同时支持单体训练和联合训练。该系统已成功部署,为部队进行高效、安全、逼真训练提供了有效支撑,具有广泛的经济效益和军事应用前景。     

虚拟舰炮仿真训练系统的研究与设计

由于进行实弹射击的组织实施复杂,花费多,危险性大,易受天气,海况等条件影响,海军舰艇部队进行的实弹射击训练非常有限,远不能达到实战的需要.基于虚拟现实技术,对舰炮射击仿真训练模拟器的软件、硬件进行了总体设计,研究了炮弹弹道坐标的解算问题,使用Vega结合Creator进行视景系统的开发,研究建立了桌面式的虚拟现实系统.基本实现了舰炮射击仿真训练模拟器的桌面原型系统.     

高炮火控解算视景仿真系统设计与实现

基于外弹道的火控解算算法具有精度高的优点。在对相关算法数值仿真的基础上,针对仿真过程不形象直观的缺点,建立了视景仿真系统,分析了系统的整体框架,给出了视景仿真的工作流程,在三维视景环境中实现了目标航迹模拟、目标信息获取、命中目标解算,利用Unity3D的C#API驱动3dsMax建立的三维模型严格按照数值计算的弹道曲线运动,实现了弹道轨迹模拟和火控解算仿真。视景仿真的结果显示系统达到了预期的效果,并为火控系统和火控模拟器的研制开发提供了参考。     

船舶操纵模拟器立体视景系统理论、方法和实现的研究

在船舶操纵模拟器中,视景系统的立体显示为场景中物体的空间关系提供重要的视觉信息,并大大地增强了三维场景的真实感。分析了立体显示方法的原理,介绍了多通道立体显示系统所需的设备及环境,提出了基于Vega的船舶操纵模拟器的立体显示视景系统结构框架,阐述了Vega中场景初始化的方法及立体显示参数的设置,并实现了基于Vega的船舶操纵模拟器视景系统的立体显示,提高了船舶操纵模拟器视景系统的逼真度。     

基于3Dmax和OGRE的某型装备视景仿真研究*

某型装备视景仿真的研制对于提高教学质量和训练水平具有重要意义.提出了一种基于3Dmax和OGRE可视类的视景仿真方法,给出了视景仿真系统的总体结构和实现过程,解决了视景仿真过程中一些视点变换、角度控制、场景变化、面板仿真等关键的技术问题.     

基于HLA炮兵作战指挥视景仿真系统的设计与实现

基于分布交互仿真体系结构和虚拟仿真技术的发展,开发一套基于HLA的炮兵作战指挥仿真训练系统成为可能。介绍了炮兵作战指挥仿真训练系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且实现了Vega线程与仿真线程的通信。运行表明,该系统能够演示出仿真的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求。     

训练模拟器计算机视景技术研究及应用

本文详细介绍了微机环境下,处理大地形、多地物、海量的三维视景数据时,所采取的多种模型优化和软件算法,来保证训练模拟器三维视景系统的实时运行。     

导弹毁伤效果可视化仿真

三维视景仿真技术广泛应用于城市规划、军事仿真等领域,并发挥着重大作用。论述了4种基于Vega三维视景仿真技术实现特殊效果的方法,阐述了基于Visual C++和Vega的导弹毁伤效果仿真系统开发研究过程。结果表明了综合运用这4种特殊效果实现方法的可行性、优越性和实用价值,利用该系统可使训练人员直观地观察导弹击中目标毁伤状态的可视化仿真效果,有利于提高训练效果。     

基于IData的飞行训练模拟器座舱设备仿真

采用图形仪表的方法仿真飞行训练模拟器座舱设备是提高系统性价比、可靠性、维修性的重要手段。本文分析了虚拟仪表开发软件IData的特点,归纳总结了在飞行仿真中的开发流程,深入研究了IData关键技术。经在多项产品开发应用中表明,使用IData平台开发的软件,画面逼真、响应实时、可扩展性强、性能稳定,满足专用设备和飞行训练模拟器的使用要求。     

可见光成像制导半实物仿真中的图像生成技术

目标成像仿真系统是半实物仿真试验中的关键设备,计算机图像生成技术又是成像仿真中的一项关键技术。根据可见光成像制导半实物仿真的需求,从星体数据的坐标转换、星体和目标的位置和亮度控制,以及在计算机仿真的虚拟空间中导引头与目标之间的相对关系等方面,讨论了目标/星光背景动态场景的软件研制过程,实现了高帧频目标/星光背景场景的动态生成,并在仿真试验中得到应用。     

灭火救援视景仿真中三维虚拟消防队员的设计与实现

灾害场景视景仿真是灭火救援计算机模拟训练系统的重要组成部分。而对于灾害场景中人的行为描述,特别是消防指战员组织实施灭火救援行动的描述是灾害场景表现的重要方面。从开发工具、角色建模、格式转化和骨骼动画等方面入手,就如何在灭火救援视景仿真中创建虚拟消防队员展开研究。结论表明：通过3dsMAX进行角色建模,通过Cal3D实现骨骼驱动的办法是实现三维虚拟消防队员的一个可行方案。     

炮兵雷达阵地选择仿真系统的设计与实现

虚拟现实技术是20世纪末发展起来的一项涉及众多学科的高新应用技术,主要针对在MultiGen Creator和Vega软件平台下开发三维仿真系统。针对目前炮兵雷达阵地选择虚拟仿真的需求,设计了炮兵雷达阵地选择仿真训练系统,介绍了仿真系统的组成及功能模块,论述了二维数字地图生成与显示、三维场景生成与显示、视景仿真的实现等关键技术,最后给出了仿真效果图。结果表明了仿真系统的可行性和实用性,极大地提高了训练效率和训练水平。     

近界视景导航中森林场景加速绘制

作为近界视景导航中典型地物,三维几何树模型能提高虚拟场景视觉精度,增强场景真实感,但会导致大规模森林场景绘制效率降低,从而降低视景导航精度。为提高绘制效率以确保视景导航精度,并提高场景真实感,采用布告板云算法构建了基于视距的多分辨率树模型,针对算法在近界视景导航应用中存在的问题进行了改进。为进一步提高近界特别是贴地飞行时高动态视点下视景导航精度,根据有限视域、威胁区域以及视觉冗余等特点,提出了一种基于高动态视点的加速绘制算法。通过实验对比分析,算法大幅提高了场景绘制效率,增强了场景视觉质量,提高了虚拟场景导航精度。     

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。     

利用Unity3D引擎实现某飞行器攻防对抗仿真

为了实现某飞行器攻防对抗的可视化仿真,利用可视化模型数据库构建技术,构建了全尺寸、高沉浸感、多视角的可视化仿真环境。利用Unity3D引擎的脚本技术,实现了导弹尾焰、大气云层、爆炸冲击波、视点跟随等特效与功能。该平台使用C＃和Unity3D引擎进行开发,实现了攻防双方参数设置、计算数据和图表输出、仿真画面输出等功能,并能在多次仿真后,对不同的参数进行统计分析。该平台具有较好的扩展性,能够逼真再现飞行器的攻防对抗过程。结果表明,对于需要不断修正数学模型以逼近真实的攻防对抗过程,每次修正都能立即通过可视化平台查看、验证模型修改对攻防对抗过程带来的影响,对飞行器的设计、作战使用具有一定的参考价值。     

关于改善可视化仿真系统实时性的途径

实时性是设计可视化系统所面临的关键技术问题之一,如何协调系统的实时性和模型的真实性是可视化仿真系统实现的瓶颈。结合应用仿真建模工具MultiGen的开发经验,从模型数据的组织结构、绘制优先级的确定,以及复杂场景建模与显示中常用的实例化、LOD、Billboard等方面,探讨了在可视化系统设计中改善实时性可采用的途径,并逐个分析其特点、利弊及处理技巧。