用OpenFlight API开发分形地形

分形是近年来流行的地形生成方法。用分形方法生成的地形具有速度快，逼真度高等特点。OpenFlight是视景仿真的标准三维模型格式，已经被大多数视景仿真软件接受。论述了如何用OpenFlight API和分形算法生成三维地形模型。     

一种新的生成航海模拟器视景地形数据库文件的方法

就航海模拟器视景系统中地形数据库的生成方法进行了阐述，在航海模拟器视景中引进了三维建模软件MultiGen Creator，并在实际研制系统中得到应用，大大提高了视景仿真的逼真度。     

船舶操纵模拟器中三维地形数据生成技术研究

就船舶操纵模拟器视景数据生成技术进行了讨论。在总结目前计算机成像技术在地形建模中的途径和方法的基础上，结合船舶操纵模拟器的工程需求，提出了船舶操纵模拟器中地形三维数据生成的方法。     

江都散货泊位船舶操纵仿真模拟研究

拟建江都散货泊位工程水域附近流态复杂。为保证进出港船舶和靠、离泊作业船舶的安全,需要对拟建工程进行模拟仿真研究。根据实地拍摄视景图片和定位,制作出码头附近的三维视景库,利用当地实测地形资料和相关资料,制作出包括码头设计尺寸、航道的三维地形图和视景图及电子江图,运用水流模拟软件进行模拟和验证,建立了6自由度的设计船舶模型,根据不同风、流组合条件,进行了模拟航行和操纵试验,得到试验数据和模拟研究结论。本次模拟研究,首次使用专业水流模拟软件,结合大型船舶操纵模拟器进行试验,使结果更加具有参考价值和科学依据。     

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。     

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.     

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。     

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.     

基于高等线的三维真实感地形会制技术的研究

在船舶操纵模拟器等的研制中,核心技术之一是视景模拟,三维真实感地形是模拟器视景系统的重要组成部分。本文从基于等高线的三维地形几何建模的角度出发,对现有三维真实感地形绘制技术进行了研究与分类,结合模拟器视景的实际情况,提出基于等高线的山形堆积建模法和山形轮廓建模法是模拟器视景中三维真实感地形绘制的有效方法。     

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。     

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。     

基于多媒体技术的船舶驾驶模拟器三维视景生成方法

采用三维输出方法,只能对船舶基础数据进行输出计算,无法还原船舶操作控制系统的真实位置,因此,提出基于多媒体技术的船舶驾驶模拟器三维视景生成方法。构建三维模型库处理船舶驾驶系统相关数据,根据数据处理结果对驾驶空间数据进行曲线空间控制计算,并对三维运算数据进行多媒体视觉输出计算,将计算得出的数据根据输出接口协议的不同,接入相应的视觉输出设备中,完成三维视景的输出操作。对所设计方法的船舶驾驶控制数据还原精准度进行仿真测试,结果证明其具有驾驶环境还原度高,数据还原完整性高的特点。     

虚拟现实技术在援潜救生中的应用

基于软件平台Vega和Creator软件开发出援潜救生的视景仿真系统.详细描述了虚拟现实技术、系统的总体描述、系统软件的选择、系统应用框架,以及软件系统功能模块的设计与实现.仿真结果表明,该系统能逼真地演示出援潜救生的整个过程,能实现从多个视角有效地观察整个过程中各个物体的运动情况,并且满足不同情况下的仿真需要.建立一个基于援潜救生的视景仿真系统,生成三维视景效果场景,做出视景仿真管理界面.     

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。     

狭水道视景数据生成技术的研究

就船舶操纵模拟器开发中的狭水道视景数据生成技术进行了讨论，分析了狭水道视景数据设计的特点，提出了狭水道中地形，线物标等视眩数据的生成方法。     

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。     

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.     

潜艇作战三维视景仿真系统设计与实现

首先设计潜艇作战三维视景仿真系统的总体结构,然后设计基于组件技术的潜艇作战仿真子系统,分析潜艇作战三维视景的功能需求,确定三维视景的设计方案和软件结构。最后采用OSG图形系统进行潜艇作战三维视景仿真系统开发实现。     

基于兵力推演系统视景接口仿真设计研究

文章基于当前先进的仿真开发工具STAGE,对STAGE进行HLA规范支持改造以满足分布交互式仿真要求。基于STAGE构建兵力推演系统,通过STAGE生成战场综合态势驱动兵力推演系统运行。在兵力推演系统中,通过STAGE用户模块设计并实现了满足HLA规范要求的视景接口。分析了该视景接口的数据和时间特性要求,并给出了详细的结构和工作流程。该接口借助HLA规范支持软件,通过RTI完成STAGE与视景子系统之间的信息交换,可满足推演运行过程的同步三维显示要求。     

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。