港口视景仿真开发工具的应用研究

虚拟现实技术(VR)的不断发展,已经使它成为众多信息技术领域研究开发的热点,也为实现港口视景仿真提供了有效的手段.结合湄洲湾三维视景仿真课题的研究,介绍以建模工具Creator,开发工具Vega为平台,应用ArcGIS工具建立港口三维地形,构建港口视景,并利用VegaAPI在Visual C 环境下实现港口实时漫游的过程.该技术可为港口交通管理和应急指挥决策提供真实的视景仿真,开辟港口通航管理工作的新途径.     

基于HLA的海洋环境可视化作战模拟系统

高层体系结构作为一门在计算机、网络和仿真技术的基础上发展起来的新技术，它一出现就立即受到军事训练和模拟作战等领域的广泛重视．对MakRTI和VR—Link环境下基于HLA标准的海洋环境作战模拟系统的开发方法进行了研究，并结合MultiGen Creator／Vega和VC＋＋的虚拟现实平台实现了系统的三维视景仿真驱动．仿真程序运行良好，画面流畅．     

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HLA架构的舰船编队网络视景仿真系统

文章在HLA架构下实现了OMNeT＋＋和VEGA仿真平台下的分布式网络视景仿真系统,介绍了舰船编队分布式仿真系统的总体构架和构成,网络通信仿真联邦成员OMNeT＋＋及视景仿真联邦成员VEGA的程序设计及实现。完成了VEGA仿真平台对OMNeT＋＋通信系统中的舰船编队系统的运动、发送报文等状态的三维显示。     

船用回转式起货机视景仿真系统的研究

为模拟船用回转式起货机的操作使用,以虚拟现实技术三维建模软件Creator、实时视景驱动软件Vega及编辑软件VC++为平台,采用层次型三维数据结构,建立场景及吊车仿真模型,通过编程实现回转式起货机视景仿真系统的驱动.仿真结果表明系统具有较高的真实度,满足船用回转式起货机视景仿真的要求,能够达到模拟操作训练的目的.     

虚拟现实技术在水运工程中的应用与展望

近年来,虚拟现实技术发展较快,已经广泛应用在水运工程设计、施工和运营工作中,主要包括视景仿真、虚拟仿真、辅助设计、远程虚拟监控和虚拟操作训练5个方面。随着水运工程全寿命理论的提出、虚拟现实技术和智能化技术的发展,水运工程全寿命虚拟现实系统、分布式视景仿真系统和智能虚拟港口系统将是今后的发展方向。     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

基于Vega和VC＋＋舰艇运动视景仿真系统实现

以研究舰艇运动响应的可视化为目的,对视景仿真系统开发中各种常见的建模和驱动技术进行了重点研究。提出了舰艇运动视景仿真系统的整体设计方案及流程,利用建模软件Creator建立了逼真的三维舰艇实体模型。采用DOF节点技术建立了舵＼翼舵、鳍＼翼鳍及螺旋桨的活动模型,解决了视景仿真系统开发中的视点切换、多通道显示、仿真数据加载等关键问题。基于VC＋＋集成开发环境,应用VegaAPI编程技术开发了系统,三维仿真结果表明该系统具有较好交互性和逼真度。     

航电枢纽全视景三维模型构建方法

针对航电枢纽全视景可视化仿真,基于数字高程模型构建、参数化实体建模原理,运用GIS三维可视化技术,提出航电枢纽三维模型构建方法、数字地形系统搭建方法和多坐标系统模型耦合方法。基于ArcGIS Engine二次开发技术、空间数据库技术以及数据库连接及应用技术,完成全视景动态虚拟现实系统构建技术研究。利用本方法搭建依兰航电枢纽全视景动态虚拟现实系统,实现航电枢纽全视景动态管理,验证方法的可行性。     

船艇模拟训练战场环境三维视景的仿真设计及关键算法研究

在船艇模拟训练系统中,首先要解决好战场环境三维视景的仿真问题.结合某型船艇装备模拟训练系统的研制,讨论了战场环境三维环境视景的总体结构、软硬件设计,分析了三维视景的技术实现,并对所涉及到的三维坐标变换、视景投影、摇摆处理、视域裁剪等关键算法进行了研究,给出了三维地形仿真效果图和船艇模拟训练视景输出仿真效果图.通过合理的设计和优化的算法,为船艇训练提供了逼真的自然环境和实战化的战场环境,较好地解决了仿真过程中船艇运动建模与实时显示的技术难题.     

基于Vega的某装备虚拟维修系统技术研究

在虚拟现实技术的基础上,研究了基于Vega Prime实时视景仿真系统开发环境的某装备虚拟维修系统的总体框架,以及系统实时仿真应用程序设计、实体建模、仿真模型的驱动等关键技术,并在海军某型舰艇的减摇鳍装置的虚拟维修系统开发中应用,不仅能满足训练任务的需要,而且节约了经费,缩短了开发周期,具有非常重要的军事意义和广阔的应用前景。     

万维网3D技术在轮机操纵模拟器中的应用探析

虚拟现实技术的一个重要应用就是工程训练,Web 3D技术是在互联网上实现的虚拟现实技术。将虚拟现实技术和万维网3D技术应用于轮机模拟器中,采用非沉浸式虚拟现实技术研制纯软件三维场景模拟器,具有较好的真实感,还可以节约投资和占地,降低培训成本,实现远程培训等优点,其性价比大大高于目前广泛使用的实物模拟器。论述了虚拟现实技术和仿真技术在新型轮机操纵模拟器的一般组成和性能特点,并分析其崭新的发展前景。     

船舶机舱虚拟现实仿真系统

提出并实现基于虚拟现实技术的船舶轮机仿真系统.给出应用于船舶轮机仿真的虚拟立体视觉图象生成算法,研究了使用立体眼镜和立体头盔视觉设备的虚拟现实系统的实现.讨论了虚拟机舱漫游、虚拟船舶驾驶台和虚拟集控室等船舶仿真系统.     

基于Web3D的轮机模拟器网络虚拟平台实现

基于Web3D的轮机模拟器网络虚拟平台的构建技术及JavaScript技术,已成为新型轮机模拟器研究开发的一个热点之一。文章从一个全新的技术角度和数据共享理念,借助适用于网络环境的跨平台的虚拟现实技术进行三维虚拟漫游和实时人机交互,来构建基于Web和虚拟现实的轮机模拟器网络虚拟平台,通过跨网络平台、数据共享和应用集成技术,实现对操纵船舶机电设备的远程或现场可视化操作与维护管理。     

仿真技术的发展及其在疏浚中的应用

介绍了分布交互仿真、虚拟现实仿真、面向对象仿真以及智能仿真等技术的发展,以及仿真技术在疏浚工程中的应用。由于仿真技术具有良好的操控性、无破坏性、可重复性、灵活性和经济性等一些系列优点,疏浚仿真器在挖泥船操作人员技术培训和挖泥船施工工艺优化等方面起到了重要的作用。仿真技术在疏浚中的应用给疏浚技术的进步带来了极大的动力。     

基于虚拟现实的导航试验系统

为了加快惯性导航系统的开发,设计了一种基于虚拟现实的惯导试验系统,用于捷联惯性导航系统设计及测试。详细介绍了系统的结构及功能组成,探讨了系统的虚拟现实建模方法和视景生成过程。并为系统建立了基于真实地形信息的三维地形,利用虚拟现实工具软件Vega完成了系统的视景仿真。结果表明该系统能使研究人员直观地考察导航过程、船体姿态,且画面逼真、流畅,为舰载捷联惯性导航系统的快速开发及算法的研究提供了有力的工具。     

Tribon系统与视景仿真系统接口技术

视景仿真作为一种系统评估的有效手段在船舶工业领域已愈来愈被重视,而模型的真实性是确保视景仿真可评估的关键。直接将CAD系统的三维模型导入视景仿真系统是确保模型真实性的有效手段,但由于两个系统的数据表达的异构性往往难以实现。通过分析Tribon导出模型数据和视景仿真用模型数据,开发相应的接口转换程序,实现了通过DXF和OpenFlight格式之间的直接转换,并采用Schroeder三角形网格简化算法建立了具有多种细节层次的OpenFlight模型,以满足视景仿真系统对实时性的要求。在此基础上开发了某型船的三维视景仿真系统,采用该转换接口的转换,模型达到了较强的真实感和沉浸感。仿真结果表明该接口技术的正确性和有效性。     

基于Flexsim集装箱码头装卸系统的仿真

结合虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术,分析集装箱码头装卸系统虚拟环境的模型,利用三维离散事件仿真软件Flexsim建立集装箱码头装卸作业仿真模型,为生产管理者提供视觉上的决策支持,利用其核心机制——任务序列驱动设备模型,实现装卸作业过程的三维动态仿真。     

船舶机舱多通道视景虚拟仿真系统

船舶机舱多通道视景仿真系统采用多通道融合技术、边缘融合技术、几何校正技术等进行计算机成像和无缝拼接,以实现宽视角和反算控制算法进行投影图象的非线性几何拼接和校正。进而方便用户在三维场景中进行自由的访问和操作,交互拾取时能够提供高效便捷的三维拾取功能和支持用户更好的交互场景和高效的人机交互行为,并能利用虚拟仪表、虚拟指示灯、虚拟指示盘台等动态的手段来展示虚拟交互结果。多通道视景仿真系统能够为用户提供高度的沉浸感和立体感。