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。     

基于虚拟现实的船舶制冷动态仿真系统的开发

针对轮机模拟器在船舶制冷仿真训练方面过于简化的问题,对某集装箱船制冷系统采用移动边界法和流体网络法建立系统的数学仿真模型,运用VC++的MFC开发系统的二维可视化仿真界面,基于3ds Max建立系统的三维物理模型,并采用细节层次技术(LOD)对模型进行优化,再进一步导入OGRE视景引擎中实时渲染。仿真结果表明:船舶制冷动态仿真系统能够实现冰机间与冷库的三维虚拟漫游,实现在二维端和三维端的人机交互操作等功能,可用于船员对船舶制冷系统的针对性学习和培训。     

舰艇对空作战仿真训练系统中舰炮毁伤效果判定与仿真磁

舰炮毁伤效果判定与仿真是舰艇对空作战系统仿真训练的重要组成部分,它实现了目标对舰炮毁伤效果的反馈,可为作战指挥人员进行作战指挥决策提供目标毁伤信息,为仿真训练职手提供更为真实的仿真训练环境。在简要分析舰艇对空作战仿真训练系统的基础上,重点讨论了基于毁伤概率表及基于碰撞检测的舰炮毁伤判定方法,并简述了对目标毁伤效果的仿真过程。     

舰艇仿真指控系统的设计与实现

舰艇指控系统是海军新型舰艇的作战指挥控制中心，实现仿真指控系统是舰艇新装备尽快形成战斗力的需要。在“新型导弹驱护舰作战指控舱仿真训练系统”项目建设的基础上，提出了舰艇仿真指控系统的设计方案和有关技术难点的实现方法。     

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。     

基于四元数的船舶运动姿态仿真研究

在开发船舶三维运动仿真系统或处理三维运动试验数据时,经常需要操纵物体旋转或对运动姿态数据进行插值计算,如果采用基于欧拉角方法对运动物体进行旋转操纵或插值,会出现明显的错误。因此提出在仿真系统中利用四元数来表示运动物体的姿态,并基于四元数对运动姿态序列进行球面插值,同时提出了依据插值节点信息实现?π全角度的欧拉角转换方法,由此在船舶仿真中实现了船舶姿态变化光滑连续的合理效果。     

基于多智能体的舰艇消防虚拟仿真训练系统

为提升舰艇消防训练的全要素水平,迫切需要开展多战位协同的舰艇消防指挥训练.基于Gaia多智能体建模方法模拟消防训练的异步并发过程,构建消防虚拟仿真训练系统,充分模拟舰艇消防的组织体系和处置流程,使受训舰员在训练过程中进一步明确职责.通过实现由单人独立消防向多人协同消防的训练手段升级,有效提升了舰艇消防训练的效能,为舰艇消防战术指挥训练提供了一种新方式.     

航行训练模拟器操纵性指数零值敏感性分析

航行训练模拟器的人员训练及战争部署一直是海上军事指挥系统的重要组成部分,其模拟训练器不仅可以仿真现实中各类海上战争环境,同时模拟器操控性能也影响着人员训练的效果。在现有的海上舰艇模拟仿真系统中,六自由度模型是研究的基础,将舰艇各仿真因素按照因果及无因果分布在6个维度上,确保了舰艇训练仿真模型的真实性。本文分析舰艇训练模拟器的六自由度模拟,提高了基于指数零值敏感性的操控性能,最后进行仿真。     

基于Vtrtools的气象雷达可视化仿真示教系统研究

针对某型气象雷达在日常训练中存在成本高、难度大、装备易损坏的问题,提出运用虚拟现实等技术开发一套可视化仿真示教系统.根据训练需求,构架了系统结构和确定了开发方法.利用CAXA和Virtools软件开发了三维教学训练仿真资源.采用Flash软件开发二维教学资源,以VC++平台集成资源,形成一套可视化仿真系统.     

基于HOOPS的舰艇层次模型建立的研究

在舰艇三维可视化系统开发中,利用HOOPS组件及HOOPS 3D Part Viewer等工具,研究了舰艇三维模型的HSF文件生成和舰艇层次结构树建立的方法,解决了层次结构建立中模型位置发生变化的问题。     

基于Civil 3D的三维地质建模方法及应用

三维地质建模是实现岩土勘察BIM动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一。以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用Civil 3D强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元;其次,利用Civil 3D中"由曲面提取实体"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型。此外,通过二次开发建立基于Civil 3D三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成;同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计。工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工。     

基于VC＋＋和Direct3D的雷达软件化终端显示技术

雷达软件化终端显示是雷达装备发展的趋势,而对计算机资源的使用率成为一个重大研究课题。它提出利用Direct3D渲染三维对象技术实现雷达PPI显示,利用Alpha混合技术来实现雷达余辉衰减。经软件实现后,在不同的雷达扫描周期下,显示效果理想且占用计算机资源少,是一种理想的雷达软件化显示技术。     

基于智能船厂的三维电子地图开发技术

研究基于智能船厂的三维电子地图开发技术，开发三维电子地图相关组件并实现地图瓦片化、动态加载、位置校准、地图缓存等功能，通过直观的地理实景模拟表现方式快速搭建智能船厂三维电子地图服务，为管理者提供设备、人员和中间产品等信息检索服务，有效提升船厂数字化、智能化、信息化程度，可为构建船厂资源管理和工装管理智能化提供技术支撑，进一步挖掘生产和管理环节潜力，推进船舶行业信息化建设。     

基于Civil 3D的港口陆域高程设计

建筑信息模型(BIM)技术以协同性、可视化、可出图性等优点在水运行业逐渐被接受和推广。Civil 3D提供了强大的三维地形处理功能,可实现地形曲面的三维动态设计,同时支持平面图,纵断面图和横断面图的出图功能。结合Civil 3D软件功能及特点,以西非某集装箱码头为例,探究运用Civil 3D对港口陆域进行高程设计的可行性。通过对比传统高程设计方法,总结使用Civil 3D进行港口陆域高程设计的工作流程,为BIM技术在港口陆域高程设计方面的推广及应用提供新思路。     

Civil 3D在深圳LNG项目护岸设计中的应用

斜坡式护岸是水运工程常见的结构类型,由于地形、地质条件复杂,导致传统二维设计方法对设计方案的表达精细度不高。BIM技术是一种全新的三维协同设计手段,可以有效解决护岸的精细化设计问题。结合深圳LNG项目,探索Civil 3D软件在护岸设计中的应用路线和方法,总结软件的应用特点和技术优势。实践表明,在护岸工程BIM设计中,Civil3D软件可以提供一套高效完整的解决方案,实现护岸结构的三维精细化建模、断面批量出图、工程量精确统计,以及对方案变更的快速响应等,提高了设计精度和工作效率。研究成果可为护岸工程精细化设计提供参考。     

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。     

BIM技术在航道水下地形空间监测中的应用

地形是区域环境的重要组成部分,三维地形分析为地表演化过程研究提供了全新的技术支撑。本文依托黑沙洲航道整治二期工程多期水下地形测量数据,基于BIM技术实现各个时期航道水下地形表面的三维可视化,并对其进行动态监测分析。研究表明,基于BIM技术实现航道水下地形空间监测,能够更加形象直观地展示区域地形演变、泥沙淤积等三维情况,对于航道的维护和整治具有重大意义。     

船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统设计

针对船体小组立结构件，基于三维点云数据，利用点云和图像处理算法，完成船体小组立结构件的三维扫描、焊缝识别和焊缝拓扑结构分析。基于片体智能化焊接流水线，构建船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统。该系统具备对一般筋板类型结构件与交叉类型结构件的焊前扫描、焊缝识别、机器人焊接路径规划和机器人焊接作业生成等功能，经实际验证，可为片体智能焊接流水线实现船体小组立结构件智能化焊接提供准确的视觉信息与作业信息。     

挖泥船绞刀参数化三维建模

绞刀是绞吸式挖泥船的关键机具,对提高挖掘功效具有决定性作用。根据现有土壤切削理论和疏浚施工实践,分别建立了绞刀结构形状与不同类型土质的关系,绞刀切削动力特性与土质特性关系的数学模型,以及各种绞刀刀齿模型库。在VB语言环境下对三维建模软件SolidWorks进行二次开发,实现了绞刀参数化三维建模。设计者输入土质、产量或功率等参数即可得到相应的三维绞刀。这种参数化三维建模的方法使用简便、立体感强,既缩短了设计周期,又提高了设计的精度,更便于绞刀的应力分析和优化设计。     

基于AutoCAD ARX的船闸闸首三维设计

针对国内船闸三维设计可视化效果不足的问题,尝试对船闸闸首三维设计技术进行可视化结构设计的研究.采用C++的面向对象特性与AutoCAD提供的ObjectARX开发工具相结合,研究闸首三维模型算法、闸首稳定性验算程序算法,实现结构稳定性计算结果输出,开发闸首三维模型设计系统.通过工程实例进行验证分析,成果直观,能够很好地辅助闸首结构设计,是对水工建筑物三维可视化设计技术的一种有益探讨.