三维视景仿真环境下的船舶分油机仿真系统设计

针对目前在实船上广泛使用的Alfa Laval S系列分油机的EPC-50控制系统,设计了船用分油机的三维视景仿真系统.该系统采用实物仿真与计算机仿真相结合的方式,采用STM32作为主控单元设计船舶分油机仿真控制单元.结合虚拟现实技术,基于3ds MAX和Unity 3D平台,进行三维建模与仿真,利用以太网通信技术实现仿真控制单元和三维模拟界面交互.该三维仿真系统具有很好的沉浸感、训练经济性、交互性和实用性.     

基于电子海图信息实时生成三维视景技术

为简化航海仿真中的视景生成工作,从总体层面分析了电子海图数据与卫星图片数据的结合方式.给出了依据电子海图实时生成三维视景的基本步骤,对于某些关键的算法,进行了列举与比对.提出了基于电子海图信息实时生成三维视景这一技术构想.     

视景系统的特效技术研究

探讨视景系统开发中的若干模拟特效,如粒子特效(如雾、雨、雪)的仿真、声音效果、GPS仪表指示器,及基于全局光照的烘焙渲染等技术.基于Cg的Shader多分辨纹理技术采用GPU硬件绘制方式,改进了传统的Mipmaping算法,提供了一种快速的实时绘制方法.这些技术增强了驾驶模拟器视景仿真系统的可视化效果.     

六自由度驾驶模拟器视景仿真系统研究

随着计算机图形学技术的不断提高，基于虚拟现实的各种运动模拟器视景仿真系统的开发已成为研究热点．文中开发的六自由度驾驶模拟器，可对模拟驾驶设备进行各种运动模拟．采用视景仿真软件MultiGen Creator和OpenGVS SDK，结合面向对象技术开发了六自由度驾驶模拟器视景系统，对视景仿真系统中动力学建模、场景建模、碰撞检测等关键问题进行了阐述．经过试验测试，所开发的视景系统具有良好的视觉沉浸感．     

视景仿真的屏蔽门系统在地铁列控系统中的应用

研究了一种基于视景仿真的虚拟测试方法,并将其应用于地铁列车CBTC系统的仿真测试平台中,利用Multigen Creator及Vega软件构建车站、站台屏蔽门及列车的虚拟现实环境,在实验室模拟了地铁站台屏蔽门的工作,解决了CBTC系统开发工作对现场环境依赖过高的问题．     

内河船舶操纵模拟器视景系统的建模与仿真

基于过程法建立河流流体运动模型,并利用有限差分的方法解算,从而获取视景系统中河流运动的速度场;利用Multigen Creator建模软件创建视景系统中的场景模型,并运用细节层次技术提升视景系统仿真的效率;最后采用相关的可视化技术,实现了内河船舶操纵模拟器中视景系统的实时仿真。仿真结果表明:建立的河流流体速度场模型可较真实地体现河流流动性,视景系统可增强内河船舶操纵模拟器的环境真实感,并且视景系统的效率远超过仿真实时性要求。     

车路协同系统的视景仿真模型

在车路协同系统仿真的基础上,以局部交通网络的实时交通仿真为例,建立了车路协同系统视景仿真模型库,确立了视景仿真系统的框架体系结构。将视景仿真集成为整个仿真系统的一个联邦成员,建立了车车信息交互、车路信息交互的典型视景仿真功能模型。使用LOD模型简化技术对视景仿真功能模型进行分解,生成了5个不同精细程度的LOD模型。采用DOF、LOD、Switch功能化节点,从节点结构上优化了典型应用场景中的交叉口信号灯、车辆运动等相关模型,建立了一套类似模型几何形状的层级节点结构。构建了车路协同系统可视化视景仿真平台,包括HLA/RTI信息交互与控制模块、车路协同数据处理模块、信息交互模块、模型引导控制模块、视角动态切换模块与模型状态参数动态显示模块。采用建模优化相关技术,对典型交通场景进行了视景仿真。仿真结果表明:通过LOD模型简化技术,模型简化率最高可达95.5%,内存占用减少86.3%;通过视景仿真方法的使用,提高了渲染效率与系统仿真效率,车路协同典型交通场景验证了仿真方法的可行性。     

分布式列车仿真系统的视景生成

研究了一种用于列车仿真系统的多通道视景生成系统。在多通道视景生成系统中，通过3台微机的并行计算实现了对列车运动场景的3通道实时渲梁。文中论述了这种分布式视景生成系统的结构、系统实现及实验结果。结果表明在列车仿真系统中，该系统可替代昂贵的图形工作站完成多通道视景的实时生成。     

水轮发电机组检修的计算机仿真系统开发

为了解决水力发电厂检修人员的技术培训及制定合理、高效的检修方案等问题，采用计算机仿真技术、虚拟现实技术及多媒体技术相结合的方法，开发了水轮发电机组检修仿真系统，系统开发的关键技术包括水轮发电机组所有零件的三维数字化建模、检修技术和工艺知识库建立、三维可视化浏览技术、基于虚拟现实的动态装配仿真技术及多媒体技术，该系统已成功地用于某大型水力发电厂的人员培训和检修方案的辅助制定。     

面向驾驶模拟器的高等级公路三维视景建模与实现

随着汽车驾驶模拟器在道路交通仿真中的广泛应用,驾驶员对视景的逼真度也相应地提出了较高的要求。视景仿真系统作为模拟器的一个子系统,其逼真度和实时的动态显示是影响道路交通仿真的关键因素。文中介绍了高等级公路三维视景的建模过程、实现方法,以及地形的简化技术。设计成果表明,这种方法对于利用驾驶模拟器进行道路交通仿真等方面的研究是可行的。     

智能交通系统视景仿真

信息工程学院徐东平副教授主持的科研项目“智能交通系统视景仿真”,得到教育部资助. 1.项目研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 采用实时交互视景仿真技术及其数据描述方法,实现逼真感视景虚拟及相关参数获取,低带宽传输,仿真再现与重演,是本研究的目标.实现视景相关参数窄带传输,模拟宽带传输支持的视频图像再现重演与分析.本研究中的关键问题是逼真感图像建模与仿真控制,包括视景描述、控制的数据规划、功能规划、压缩编码、窄带高效传输、视景仿真控制策略研究. 2.项目特色与创新之处 将实时动态交互视景仿真技术用于ITS视景监测与控制,以窄带传输模拟基于宽带的视频信号与显示技术,极大地降低了ITS视景处理所需的巨额投资. 科技处(余区办) 章爱武     

城市道路交通流仿真系统研究

针对交通流仿真的热点,构建城市道路微观交通仿真模型框架,阐述模型的建模方法.在此基础上,运用面向对象思想和技术、动态内存管理和实时视景仿真技术开发了城市道路微观交通流仿真原型系统.介绍了该原型系统软件的体系结构及关键技术.通过仿真应用表明,开发的原型系统仿真效果良好.     

内河船舶航行环境视景三维仿真

基于航海仿真的发展方向和发展需求,为增加练习海域并同时提高仿真精度,以内河船舶航行环境三维建模仿真为研究对象,分析了内河船舶航行环境视景的组成要素,将其主要划分为地形地貌、水面及近岸陆域物标两大模块,并以视景仿真领域3D MAX、Multigen Creator等主流软件对其进行三维建模。在VC++环境下,以开源软件OpenSceneGraph(OSG)为驱动平台,对内河船舶航行环境视景模块三维模型进行了数据融合,同时以细致的渲染来加强模拟的真实感。仿真显示:所构建的内河船舶航行环境三维模型具有较高的精度,场景驱动具有逼真的效果,能够满足航海仿真的要求并应用于大型船舶操纵模拟器建设。     

驾驶模拟器视景仿真系统的模块化建模方法

在KMRTS驾驶模拟系统的核心模块——视景仿真系统已有的研究基础上,提出一种模块化方法来提高视景建模的效率,并给出该方法的基本思想、关键理论、程序设计流程及相应实例,应用结果证明该方法满足驾驶模拟器视景仿真系统的实时性与逼真性的要求,提高视景建模的效率。     

实时交互视景仿真系统架构研究

在建立通用实时交互视景仿真系统的基础上，对PC机上实现实时交互视景仿真系统所涉及到有关的问题进行了阐述，重点讨论了系统总体框架的建立，并对其中的一些关键问题进行了分析，提出了对象管理的解决方案以及网络交互过程中仿真信息传输客户协作的观念．     

一种地铁数字集群系统新型天线的设计及其性能仿真

为了优化地铁数字集群系统无线通信天线的辐射性能,提高地铁的调度效率,结合微带天线和八木天线原理,提出了一种基于层叠结构的微带圆盘八木天线.模拟仿真的结果表明,该型天线的电压驻波比为1.33,输入阻抗为47.54Ω,最大增益2.53dB.与传统TETRA杆状天线相比,体积缩小了6.4倍,驻波比下降了1.88倍,输入阻抗提高了2.38倍,增益提高26%.同时,分析了该天线的抗干扰能力.     

基于OpenGVS的分布式虚拟汽车驾驶视景系统设计与实现

针对汽车虚拟驾驶模拟器视景系统对“沉浸感”、“交互感”的要求，设计了分布式虚拟汽车驾驶视景系统，以Multi Gen Creator为建模软件，OpenGVS为开发平台，解决了分布式实时网络结构、视景模型区域分割、三维图形模型导入、视点动态控制、碰撞检测等关键技术问题．实验结果表明：所开发的视景系统能够满足分布式虚拟驾驶模拟系统视景对真实性、实时性和交互性的要求，增强了驾驶视景仿真的沉浸感和交互感．     

基于EWM-MGRA的城市轨道交通线网客流均衡评价方法

针对城市轨道交通线网客流均衡性问题的抽象性和复杂性,提出基于熵值法和多层次灰色关联分析法的综合评价方法,用于评价城轨线网客流均衡方案.基于网络运输能力瓶颈车站和瓶颈区间理论,建立客流均衡评价体系,以熵值法为主结合层次分析法确定各评价指标的客观权重,基于多层次灰色关联分析法对多项客流均衡方案进行评价.熵值法和灰色关联分析法相结合,实现主客观评价方法的科学结合,评价结果更合理准确.同时,以上海市地铁网络为例,针对多个客流均衡方案,利用仿真预测各方案的客流均衡性数据,基于此数据得到多方案的均衡性评价结果.     

操舵模拟系统研制

介绍了一种以OpenGL技术和3Dmax技术进行视景仿真,建立各种目标的三维模型,以MCS51单片机作为控制内核研制操舵模拟器的思路,给出了自动舵仿真训练系统教控软件、自动舵仿真器、机器管理软件和自动舵仿真训练软件等研制成果。     

基于无线数据采集技术的地铁车辆地面试验在线监测系统

地铁车辆地面试验是地铁调试的关键步骤,为了提高试验效率和可靠性,必须对其进行在线运行状态监测。文章针对地铁车辆分布式采集系统在数据传输上存在的困难,提出了一种基于无线数据采集技术的地铁车辆地面试验在线监测方案,该系统具有数据存储分析、状态监测、故障诊断的功能,可实现大范围内的地铁车辆运行状态的实时监控。