基于全弹道控制分析的水下航行器攻击模型视景仿真*

研究并建立高空滑翔水下航行器的虚拟现实的视景仿真系统,分析水下航行器全弹道控制并在视景仿真平台下实现水下航行器全弹道多状态攻击轨迹模型。高空滑翔水下航行器姿态变化快,背景参数复杂,视景仿真中会出现局部模型快速变化或者模型分离的难题。提出采用DOF和Switch节点相结合的方法,利用其Matlab Simulink仿真模型,计算高空滑翔水下航行器的六自由度数据,通过Matlab的“To Workspace”模块将六自由度数据输出并存档。在VC＋＋6．0环境下编写Vega应用程序,读取运动参数,应用LOD技术在不降低显示速度的同时提高仿真视觉效果。仿真实验和测试效果表明,系统实能实现水下航行器在空中滑翔、低空突防、滑翔翼脱离以及水下攻击等多状态的水下航行器运动弹道轨迹和视景仿真效果,以及运动控制参数的同步跟踪,不再会因局部模型快速变化和模型分离而失真。为分析空投滑翔水下航行器的运动轨迹提供了数据支撑和视景平台支持,对展开高空滑翔水下航行器的弹道控制研究和试验具有重要价值。     

基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真

为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型库内导出船舶三维模型所需数据后,使用Vega Prime虚拟现实开发工具的LynXPrime图形界面,对船舶航行复杂周围环境的水体、海浪等进行建模并进行纹理制作后,再通过实时驱动、视景仿真驱动以及仿真交互程序运行,实现船舶航行复杂周围环境图像三维仿真模型的交互。实验结果表明,该方法可有效对船舶航行复杂周围环境的洋流流向、流速、海水温度进行三维仿真。同时也可对船舶航行环境内其他船舶进行红外视景可视化,且应用效果较佳。     

基于虚拟现实的喷水推进动力装置协同仿真技术研究

针对喷水推进动力装置模拟器中数学模型与虚拟视景的协同仿真问题,首先根据船舶的动力装置建立了Matlab/Simulink仿真模型;以光栅图像法为基础改进地形建模方法,使用Creator分别对虚拟地形及船体进行建模;通过Visual C++平台对系统进行可视化程序设计,实现Vega Prime二次开发,完成了船舶运动虚拟视景仿真;基于C++平台实现Simulink模型的输出参数调用,最终实现船舶航行视景与动力装置仿真模型的协同仿真运行。系统能够直观反映在动力装置参数变化时船舶的运动状态,协同原理及方法对其进一步应用到实际动力装置模拟器中有借鉴意义。     

二三维互动映射的潜望镜视景仿真系统设计与实现

针对常规潜艇航行训练费用高、周期长、风险高等问题,基于虚拟现实技术并结合潜艇操纵运动理论,开发设计潜望镜视景仿真系统.首先阐述了训练系统的框架,并对各功能模块进行描述.基于军用电子海图开发教练员控制系统,可以进行训练环境设置与场景的控制.通过双缓冲技术实现电子海图的绘制,并应用TrueType字体工具建立常用军标库,实现了军标的绘制.通过实拍纹理数据建立海洋场景模型库,并应用Vega Prime实现了系统的视景渲染驱动.采用DR算法弥补了系统网络通信量的不足,满足了视景仿真的实时性要求.     

水下航行器对抗视景仿真系统研究

为了能更好地观测仿真过程，为分布交互仿真系统配备视景演示系统已经成为一个趋势。以水下航行器分布交互仿真系统中的视景仿真系统为对象进行了研究；给出了系统的构成以及程序的实现；重点解决了网络通讯接口、人机交互接口、系统的适应性等问题。     

基于多媒体技术的舰船航行环境模拟仿真分析

在对舰船航行环境模拟仿真过程中,舰船航行阻力大小很难实时同步,导致回转运动视景仿真首向角偏离。因此,提出基于多媒体技术的舰船航行环境模拟仿真分析。分析舰船航行过程中横摇和纵摇受力情况,模拟舰船摇荡运动,以风力作用和水流压力作用为主要环境参数,计算风动压力和流压力,以多媒体技术中的Vega开发软件作为仿真平台,将舰船摇荡运动数据和环境参数载入到平台中,在舰船对象模拟完成后,仿真出航行环境。实验结果表明:设计的基于多媒体技术的仿真方法在回转运动视景仿真中,没有出现首向角偏离的情况,仿真效果更好。     

三维虚拟海洋图像仿真在舰艇视觉中的应用

在计算机视觉环境下建立舰艇防御和攻击的虚拟场景的重点是对三维虚拟海洋图像的仿真实验,传统的三维虚拟海洋视景仿真中在操作进程和虚拟数据资源配置中采用单线程设计,无法实现并行处理,视景效果不好。提出一种基于海洋拓扑结构网孔分解的三维虚拟海洋仿真技术并应用在舰艇的被动防御视觉系统中。构建三维海洋环境下舰艇的视觉控制模型,在MPI的视景仿真渲染工具Vega Prime中进行海洋三维视景建模,采用海洋拓扑结构网孔分解算法进行三维虚拟海洋视景仿真方法改进,在舰艇防御视觉系统中实现舰艇防御三维视景仿真,实验结果表明,采用该方法进行视景仿真,三维虚拟海洋具有较好的实时视景仿真渲染效果,视点转换和视点控制流畅,提高了在三维海洋环境中实现舰艇视觉仿真的可观性和可靠性。     

基于物理规律的气垫船气液介质仿真系统研究

针对全垫升气垫船气液介质复杂场景实时再现仿真需求,基于粒子系统原理和OSG渲染平台,考虑气垫船近场波浪高程模型、气垫船垫升系统压力及流量仿真模型以及气垫船气流场特点,提出了一种基于多模型的气垫船航行时气液介质特效仿真框架和实现方法。搭建了该技术的体系结构和实现流程,解决了不同开发环境下建立的异构模型仿真问题,并通过仿真模拟计算验证了该技术的可行性和正确性。仿真结果符合气垫船航行时的气液介质外形特征、作用范围以及气液介质产生的随机性和规律性特征,能快速逼真地实现气垫船航行时气液介质视景特效,对增强气垫船模拟训练效果具有重要的意义。     

基于VR技术的船舶航行视景分布式可视化分析系统

现有的视景分布式可视化分析系统能够分析出的内容较少,因此设计一种基于VR技术的船舶航行视景分布式可视化分析系统。系统采用多通道视景拓扑结构,在硬件中使用了多通道边缘融合控制器,能完成多幅图像的融合,提高虚拟现实沉浸度;在软件中分析了航行的仿真要素,着重分析了波浪和船舶航迹流的视景生成,利用插入多边形法完成地形的网格优化处理,再利用基于等高线的地形生成方法完成航行视景的全方位分析,构建四叉树结构提取模型的多层次细节,通过顶点之间的约束关系完成可视化轨迹分析。通过实验结果表明,设计系统的分析内容能够达到15条,验证了设计系统的有效性。     

深水铺管起重船作业视景仿真研究

基于三维建模软件MultiGen Creator、实时仿真软件Vega Prime和程序开发软件Visual Studio 2005开发深水铺管起重船驾驶模拟系统的视景仿真子系统,结合深水铺管起重船实际作业环境特点和训练要求,逼真模拟了深水铺管起重船的航行环境,以三通道视景显示技术直观再现船舶海上航行状态和作业场景,包括场景漫游、波浪仿真、海洋特效、大气环境仿真和碰撞检测,为驾驶人员的桌面级驾驶培训提供感官上真实生动的虚拟场景.     

疏浚作业船视景仿真的优化

针对1750m^3绞吸式挖泥船仿真训练器中视景部分的不足，提出了优化进程问的通讯、运动算法和通讯进程等改进方案，优化了系统操作过程中的场景真实性，改进了视景仿真数据接收的实时性。     

AutoCAD的Visual Basic开发技术

介绍了用Visual Basic5.0通过Active Automation技术，对AutoCAD进行二次开发的基本过程。     

The visual effects of port redevelopment alternatives

Abstract

In the early 1970s, Seattle Piers 90/91 were declared surplus federal property by the GSA. These obsolescent half‐mile‐long piers and their adjacent uplands were purchased by the Port of Seattle for redevelopment. This urban waterfront site of almost 200 acres presents the Port of Seattle with a number of severe planning problems. While it is the last large deep‐water site on Elliott Bay, it is also in a very sensitive location, since it is overlooked on two sides by vocal residential communities with a history of active intervention in development projects on visual and other environmental grounds.

At Piers 90/91, public concerns over the visual effects of port redevelopment include:

1. nuisance effects of night‐operations lighting on adjacent hillside residences;

2. nighttime obstruction of distant views due to increased foreground illumination;

3. day and night view obstruction by tall structures such as container‐handling cranes;

4. alteration of the character of both day and nighttime views by new port facilities.

As part of a program to study the effects of alternative redevelopment strategies for Piers 90/91, the Port has undertaken a through examination of the visual effects of different uses, their visual appropriateness, and the ways by which adverse visual effects can be mitigated. The results were incorporated into an environmental impact statement which documented compliance with the Seattle Shoreline Master Program and with view protection and glare provisions of the City's S.E.P.A. guidelines.

A systematic Visual Resource Management (VRM) approach was successfully employed on this coastal zone project. Major elements included visibility mapping, key view selection, analysis of existing visual character, simulation of alternatives, assessment of relative visual compatibility, and determination of effective mitigation measures. Community involvement has also been a critical element in this approach to assessing and managing the visual effects of redevelopment in a major urban port.     

船舶视觉图像优化检测方法研究

对海域的船舶进行智能图像监控是一项很重要的技术,但该技术容易受到海上背景光线变化、遮挡阴影区域及小范围船舶聚集等因素的干扰,导致当前基于智能视觉的船舶检测在背景更换的阀值判断上存在较大缺陷。本文提出改进的基于智能图像处理的船舶快速检测方法,通过差分运算、阈值生成、二值化、去噪和形态学处理等操作对获取的智能图像进行预处理,依据经预处理后二值图像,引入异常比率的概念对所监控图像范围的船舶状态进行判断,以动态阈值和静态阈值的联系,判断是否需要更换背景的条件,实现高精度船舶图像检测。仿真实验结果表明,所提方法能够准确地对船舶图像进行检测,具有较高的检测精度。     

海堤可视化监测系统开发与应用

海堤作为一种特殊的水工建筑物,经常受到潮汐、台风等因素的影响,运行工况复杂。结合海堤运行的特点,利用Arc GIS强大的地理信息处理能力和Arc GIS Engine丰富的组件库,在Visual Studio(简称VS)平台上借助C#编程语言实现了海堤可视化监测系统的开发。系统内置的数学建模分析模块能够调用实时监测数据并对其进行分析预测,便于及时了解海堤的运行状态,保证海堤安全。工程实例证明,该系统较好地实现了海堤安全监测中的二维与三维可视化操作,对空间数据库和属性数据库以及安全监测数据进行了系统的管理,内置的数学建模分析模块对监测数据的分析和预测结果较好。     

可视化器材物流管理系统的研究

器材保障信息化的核心内容是器材物流管理的可视化。文章将GPS技术、移动通讯技术、GIS技术应用到这一领域，可实现将器材保障中的各个环节集成在一起进行监控，从而达到精确化保障的目的。对提高舰船维修器材机动保障工作的效率和质量，以及舰船维修器材机动保障的信息化水平具有重要意义。     

The visual impact of development in coastal zone areas

Abstract

The focus of this paper is theoretical, as well as methodological. It reviews previous studies of visual impact and reports research by the author on people's evaluation of the appropriateness of different man‐made facilities in different coastal‐area contexts and other environments. In this study, subjects were asked to react to slides developed through the use of landscape models and experimental facilities to simulate the appearance of a building in the landscape, while systematically varying the visual relatedness between the two. Specific interest centered on the variable of congruity vs. contrast between the appearance of the building and its landscape context, manipulated by co‐varying the attributes of color and size to create a five‐point scale of contrast/obtrusiveness. The hypothesis was that judgments of appropriateness, and to a lesser extent judgments of liking, would vary inversely with level of contrast. The role of two further variables, the functional significance of the building in its setting, and the character of the setting itself, was also investigated. The author reviews methodological issues involved where subjects respond to visual stimuli for purposes of judging change in visual quality. These methodological issues include: stimulus‐selection and problems of simulation, choice of response measures, and choice of respondents, and the treatment of individual differences. The author calls for development of standardized scales and indices such as “perceptually‐relevant environmental quality indicators.”     

船舶冷却水系统建模及可视化的实现

本文以船舶冷却水系统为对象,根据管路中的各部件的工作原理,结合计算机仿真建模技术,应用Creator、Vega等虚拟现实软件,对船舶冷却水系统进行建模和可视化实现,将虚拟现实技术应用在轮机模拟器中,使轮机模拟器更加真实的展现机舱环境,取得了较好的效果。     

舰用燃气轮机可视化状态监视系统设计

描述现代燃气轮机可视化状态监视系统的总体结构与功能,对系统的通信接口和软件设计进行了较详细的说明,讨论了系统的技术特点,重点分析了多线程技术在系统设计中的实现,运用多线程技术,合理、充分、高效利用CPU资源,提高监控效果。     

基于视觉显著性的船舶结构缺陷检测研究

针对船舶结构缺陷图像中背景结构复杂,缺陷不易检测的难题,提出基于视觉显著性的缺陷检测算法。该算法采用自适应全变分模型替代FT算法的高斯滤波器并融入H分量来构建改进型FT算法,以增强缺陷图像背景的平滑和缺陷局部颜色对比度的表达能力;利用SMD算法捕捉图像结构信息及分解图像特征矩阵,凸显船舶缺陷与背景的差异性;通过自适应融合算法将改进型FT算法和SMD算法生成的显著图融合为综合显著图。对船舶缺陷进行对比实验,结果表明,提出的算法能够有效检测出船舶缺陷区域,提高缺陷检测精确率。