海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用.为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究.利用Google Earth 获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用GetScreen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制.试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制.     

基于IBR技术的全景图生成

实时动态显示是虚拟现实技术中的一个重要特征,基于图像绘制IBR(Image-BasedRendering) 技术的场景生成技术是解决该问题的有效办法。本文对IBR方法进行了探讨,并对图象的拼接进行了 深入的研究,实现和构建了一个基于图像绘制技术的虚拟实景生成系统,以长江和校园为背景的三维物 体实时漫游。     

基于IBR技术的全景图生成

实时动态显示是虚拟现实技术中的一个重要特征,基于图像绘制IBR（Image-Based Rendering)技术的场景生成技术是解决该问题的有效办法,本文对IBR方法进行了探讨,并对图像的拼接进行了深入的研究,实现和构建了一个基于图像绘制技术的虚拟实景生成系统,以长江和校园为背景的三维物体实时漫游。     

基于OpenGL的三维地形可视化技术与实现

介绍了OpenGL和三维地形的相关概念,详细说明了三维地形的制作以及可视化实现。利用建模技术建立了三维地形模型,在场景中使用光照、纹理映射技术,使图像具有较强真实感,并通过键盘,实现人机交互,实现了三维地形可视化。     

多用户分布式虚拟海洋战场环境系统MUDVOE的实现技术

介绍创建一个多用户分布式虚拟海洋战场环境系统的相关理论和技术.该系统采用客户-服务器的通信模式和TCP传输协议实现了客户端和服务器端之间的通信,采用基于图形与图象混合建模和绘制技术实现了虚拟海洋战场环境构造.最后给出了该系统实现的软、硬件平台和实验结果.     

基于虚拟现实技术的船舶维修性验证系统研究

针对传统维修性验证方法的不足,应用虚拟现实技术和并行工程的基本思想,提出了船舶维修性虚拟验证的基本方法.基于CATIA和DELMIA三维建模基本平台,说明了构建虚拟维修模型的基本元素,给出了虚拟维修模型的创建方法和步骤,研究了船舶维修性指标虚拟验证的基本方法和流程.虚拟维修性验证系统有效实现了船舶全寿期的整体优化,缩短了研制周期,是一种实现船舶维修性并行优化设计的有效方法.     

基于多媒体技术的舰船轨迹虚拟重构技术

对舰船轨迹的虚拟重构主要包括了对舰船模型和舰船尾流的三维视景仿真重构,为了提高舰船轨迹虚拟重构的逼真度,在多媒体视觉下,提出一种基于Vega prime和Multigen Creator建模的舰船轨迹虚拟重构技术,对获取的舰船船体数据和尾流数据进行数据加载和信息编译,在虚拟场景中根据场景状态信息和渲染指令进行海洋场景、舰船模型和尾流气泡模型的绘制。采用不规则三角网分割方法实现分区域三维重构和图像处理,实现舰船轨迹虚拟重构优化。仿真结果表明,采用该方法进行舰船轨迹虚拟重构和视景仿真的逼真性较好,图像渲染能力较强,具有较好的视觉效果。     

基于虚拟现实技术构建的虚拟机舱漫游系统

结合虚拟机舱的建模特点,分析三维建模软件,提供选用SGI工作站大型建模软件Multi Gen作为构建船舶机舱虚拟场景软件,和选用虚拟现实开发软件Vega实现实时场景漫游的设计过程以及碰撞检测和交互控制,展望应用前景。     

水深测量数据的组织管理与三维可视化

文章应用GIS理论思想,对水深测量数据格式进行深入分析,提出应用空间数据库来组织管理水深数据的新方法,给出了数据结构。在此基础上,对水深测量数据的应用价值进行深入挖掘,提出利用水深离散点数据进行水下地形建模,从而实现水深数据的三维可视化直观表达,并就此给出了地形建模过程和渲染步骤以及三维场景效果优化方法。     

多用户分布式虚拟海洋战场环境系统MUDVOE的实现技术

介绍创建一个多用户分布式虚拟海洋战场环境系统的相关理论和技术。该系统采用客户－服务器的通信模式和TCP传输协议实现了客户端和服务器端之间的通信，采用基于图形与图象混合建模和绘制技术实现了虚拟海洋战场环境构造。最后给出了该系统实现的软、硬件平台和实验结果。     

AUV控制系统试验平台

随着AUV(自主式潜器)技术的不断发展,对其自主性能的要求越来越高.AUV控制系统试验平台可以实现各种自主控制、动态控制算法及软件的系统集成.文章以能够自主完成地形勘察使命的AUV为研究对象,设计了AUV控制系统试验平台,对AUV控制系统硬件系统和基于行为仲裁的分层递阶软件系统做了较全面的介绍,利用QNX操作系统的多线程和消息传递技术实现了任务协调算法.在半实物试验平台上进行的地形勘察使命仿真结果验证了控制系统试验平台硬件结构合理,算法及软件集成可实现.     

作战模拟中海战场环境仿真系统的建立

海战场环境仿真是海军作战模拟的重要内容，逼真的战场环境实时仿真是作战模拟的基础，它为保障、分析、作战评估等试验提供了仿真平台。介绍了海战场仿真系统的系统组成，所具有的功能，以及开发的流程，并详细讨论了大地形虚拟场景的实时显示碰撞检测、以及地形跟随等关键问题。     

一种基于多波束测深声呐图像的水下地势辅助导航方法（英文）

Underwater terrain-aided navigation is used to complement the traditional inertial navigation employed by autonomous underwater vehicles during lengthy missions. It can provide fixed estimations by matching real-time depth data with a digital terrain map. This study presents the concept of using image processing techniques in the underwater terrain matching process. A traditional gray-scale histogram of an image is enriched by incorporation with spatial information in pixels. Edge corner pixels are then defined and used to construct an edge corner histogram, which employs as a template to scan the digital terrain map and estimate the fixes of the vehicle by searching the correlation peak. Simulations are performed to investigate the robustness of the proposed method, particularly in relation to its sensitivity to background noise, the scale of real-time images, and the travel direction of the vehicle. At an image resolution of 1 m~2/pixel, the accuracy of localization is more than 10 meters.     

面向可重构虚拟制造环境的数控加工仿真

数控加工仿真对于零件实际加工过程具有一定的指导意义。在分析了产品制造系统、虚拟制造环境、数控加工仿真过程的基础上,提出了一种基于可重构虚拟制造环境的数控加工仿真方法;通过对虚拟制造环境的分析,研究了虚拟制造环境的层次结构,并将其抽象划分为四个层次;重点阐明了零部件模型、虚拟加工机床模型的可重构设计,从而实现了整个虚拟制造环境的可重构,并在此基础上建立了可重构的虚拟制造环境。最后,以船用柴油机机身零件的数控加工过程仿真为例,验证了该方法的可行性。     

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。     

基于视点的多分辨率地形LOD生成方法

总结LOD自动生成的一般算法,结合渐进网格模型与实际视觉效果中视点位置和角度对场景细节程度的影响,以与视点相关的因子作为简化标准,根据视点的参数对二叉顶点树的节点进行合并或展开调整模型各部分的细节层次。简化过程采用渐进网格结构,建立多层次LOD数据模型,有效地简化地形模型的绘制,提高了生成效率,使得生成的多分辨地形有较高的可视性和真实感。     

河流水流泥沙数值模拟结果等值线绘制技术研究

文章在回顾以往等值线生成算法的基础上,综合不同等值线绘制算法的优点,探求了新的实现河道地形、泥沙冲淤等值线绘制算法,使其更具有编程可实现性,并在MS.NET框架下编制程序予以实现。程序采用坐标变换技术保证显示图形的无级缩放,具有极大的灵活性,可以满足局部详细信息显示的要求;采用多种编程技巧和程序优化措施,如线段拼合技术、写内存技术、多线程技术、双缓存显示技术等,保证等值线的快速生成和即时显示;采用二次贝塞尔曲线平滑等值线,并合理地对等值线进行标注,从而完整地实现了等值线绘制的全部内容。通过实际工程应用并与商业软件对比表明,程序的等值线生成快速、绘制准确美观、标注合理,达到了商业化软件的精度,能够满足要求。     

船舶操纵模拟器上海洋山港港区三维视景仿真

针对船舶操纵模拟中的三维视景仿真的特点,开展船舶操纵模拟器中关于上海洋山港港区三维视景仿真的研究。以Google Earth提供的电子地形图像为基础,经过等高线和矢量化方法的处理,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),并利用Multigen Creator建立直观的上海洋山港港区三维地形模型,再利用Vega的三维视景渲染功能对其进行渲染和驱动。根据该方法建立的上海洋山港港区三维视景模型库在模型精细度、逼真度和实时运算等方面,都能满足船员实操练习所需的条件。     

舰船动力装置虚拟训练技术研究

针对传统实装训练受装备数量、机型、训练场地、环境的限制及实装结构复杂、造价昂贵、开发周期长的特点,提出了一种现代化的训练手段-虚拟训练方法作为其有效的替代手段,利用现代CAD技术、虚拟现实技术、网络技术开发出一套舰艇动力装置虚拟训练系统,不仅满足了训练任务的需要,而且节约了经费、缩短了开发周期。