基于HLA-DDS复合体系的拖拉机PST分布式虚拟试验系统

针对拖拉机动力换挡变速器(Power Shifting Transmission,PST)虚拟试验系统以单机集中式为主,在系统扩展、模型重用及虚实融合验证等方面存在局限性的问题,建立基于高层体系结构(High Level Architecture,HLA)和数据分发服务(Data Distribution Service,DDS)复合体系的拖拉机PST分布式虚拟试验系统.分析PST虚拟试验系统逻辑结构和硬件结构,在对比HLA与DDS三种集成方案的基础上,确定基于桥接组件的HLA与DDS互连结构.应用元模型理论,建立桥接组件元模型、桥接组件UML模型及HLA与DDS映射规则,开发桥接组件插件,解决虚拟试验系统中HLA与DDS之间的数据交互关键问题.对该系统的数据传输时延和吞吐量进行测试分析,结果表明:当数据量达到4000 KB时,时延为9.1 ms,数据传输吞吐量接近20 Mbit/s,满足拖拉机PST分布式虚拟试验系统时延不超过10 ms、吞吐量不低于15 Mbit/s的指标要求.     

基于虚拟样机的仿真系统校核、验证与确认研究

虚拟样机模型的正确性和精确度直接影响到仿真的置信度,如何保证建立的计算机仿真模型的正确性是虚拟样机建模的一个重要问题。首先对虚拟样机技术的特点及其仿真步骤进行了描述;然后,在介绍仿真系统校核、验证与确认概念的基础上,讨论了分布交互仿真系统校核、验证与确认的原则;根据虚拟样机的特点,研究制定了虚拟样机仿真系统的校核、验证与确认的七步过程,重点对虚拟样机仿真系统的模型验证方法进行分析;最后,提出了的虚拟样机校核、验证与确认过程中应该遵循的原则。     

基于组件基调匹配的系统开发

基于组件的软件开发(CBSD)是提高软件复用程度,解决软件危机切实可行的途径。CBSD强调以集成为中心进行系统构造,集成前从组件库中检索满足所需功能的候选组件以及集成中对候选组件的配置组装是系统开发的关键。详细分析了组件语法层基调匹配的基本原理和理论基础,在此基础之上研究了基于软件组件组装的系统开发技术,并给出了组件配置算法。     

基于Internet的密码学虚拟实验室的设计与实现

本文提出了一种采用组件技术构架的基于Internet的密码学虚拟实验室的设计模型和实现方法.该虚拟实验室以Java Applet实现客户端,具有Java语言的平台独立性和安全性,以JavaBeans的形式开发组件,提高了系统的开发效率,实现了软件重用,使得系统容易维护和扩充.利用该实验系统,用户能进行可视化的实验流程定制、仿真实验保存,对算法进行验证和性能分析实验,用户还可以加入自己编写的算法进行验证及扩充实验组件,为科研、教学等提供了一个很好的密码学虚拟平台.     

基于异构Web服务的虚拟实验平台

目前大部分虚拟实验平台缺乏对异构组件的支持。为此,提出一种基于异构Web服务的虚拟实验平台,该平台采用Web服务技术,以其语言独立性、平台无关性等特点,将异构组件进行Web服务化封装,解决异构组件的通信问题,提高开发效率,实现组件重用。介绍系统平台的架构模型和系统实现的关键技术,讨论对异构组件进行服务化封装及实验流程执行引擎的设计与实现过程,并以该平台为基础,通过Web服务封装将C++和Matlab开发的图像处理组件集成到系统中,构建数字图像处理虚拟实验室。     

基于CORBA技术的网上虚拟实验室系统架构设计

提出了基于 CORBA技术的网上虚拟实验系统的开发模型 ,该模型以 Java Applet作为客户端 ,CORBA作为中间通信桥梁 ,能够集成 Java Bean、Matlab、COM/DCOM作为计算后台 ,大大提高了专业虚拟实验室的开发效率 .同时给出了基于该模型的数字通信原理虚拟实验室系统的实现 ,该系统客户端用 Java语言实现 ,具有与平台无关 ,安全 ,健壮等内在特点 ;实验室设备 (算法和仪器等 )以组件的方式开发 ,提高了开发效率 ,实现了软件重用 ,实验室的功能易于扩充 ;服务器端以 Matlab为计算后台 ,提供了强大的系统仿真能力     

基于组件的空间集成建模研究*

分析了模块化、组件式和基于服务三种主要的空间集成建模方法的特点和关键问题,指出基于组件方法在研究机构内部或之间的模型共享和复用方面具有更大的优势。描述了所设计的一个基于组件的空间集成建模的方案,对设计的主要内容,即集成模型的结构、模型的接口规范、模型的耦合方式,以及支持模型集成的基础库进行了讨论,并分析了设计所具有的潜在优势。基于以上设计,实现了一个空间集成建模系统,并针对化学品突发事件建立了集成的应急响应辅助支持模型。     

公路客车DRVVS的设计及实现

结合AK公司对公路客车驾驶区域设计过程中的虚拟校核需求,设计了公路客车驾驶区域虚拟校核系统(DRVVS)的体系结构、功能逻辑流程及系统实现的技术方法路线.基于UG NX6.0、SQL Server2000与VC++ 2005开发环境编程,实现了公路客车DRVVS的原型系统,依据AK公司提供的某型客车设计方案,对系统功能的正确性和可靠性进行了有效验证.研究内容为公路客车驾驶区域在虚拟设计阶段综合运用CAD平台、KBE系统、知识资源进行校核提供了新的方法和手段.     

基于X3DOM的3D虚拟实验室

针对当前实体实验室建设成本高、开放时间不灵活等问题,设计了一种基于X3DOM引擎的3D虚拟实验室系统. 该系统采用浏览器/服务器架构,其中,服务器端主要提供实验室场景、实验仪器模型和XML模板数据文件等数据存储与访问服务;浏览器端采用MVC设计模式,根据组件化开发的思想,采用三维视图,建立了可扩展的组件库. 以计算机网络课程中的Ping实验为例,对设计实现的虚拟实验室进行了验证,结果表明,该系统能够有效满足实验教学的要求.     

虚拟装配与CAD之间的信息交换

该文指出了虚拟的产品零部件模型在CAD系统与虚拟装配系统之间的差异.通过分析指出了进行虚拟装配应当从CAD系统中获取的信息内容,如何使用CAD提供的接口和API获取零件的装配信息以及如何在虚拟装配系统中使用所提取的装配约束信息,为工程实践中开发虚拟装配系统以及实现CAD与VA的集成提供了一条技术途径.     

可裁剪式虚拟机可移植层的研究与开发

针对物联网嵌入式底层设备的设计要求,提出了可裁剪式虚拟机可移植层模型及设计方法,阐述了可移植层中的网络、线程、内存等模块的实现方式及该虚拟机的实例访问。通过可移植层设计,该虚拟机可以在不同硬件平台及操作系统上移植。另外,该虚拟机可以实现动态配置、控制、执行等功能,且具有裁剪性。测试表明,该虚拟机的CPU占有率小,内存损耗低,组件重用率高,裁剪性好,并成功运用于工业现场。     

VLAB中虚拟元件库建模方法研究及实现

虚拟元件库是虚拟实验室中重要的组成部分，本文将面向对象的方法应用到虚拟元件库的建模中，根据虚拟实验室系统的对象及其相互关系来构造仿真模型，在此基础上详细分析了虚拟元件库的设计和实现方法。通过虚拟元件库的创建使得虚拟元件具有良好的独立性、扩充性、可重性和可维护性，为进行虚拟实验奠定了良好的基础。     

虚拟原型多体动力学约束模型研究

并行工程角度出发的机械虚拟原型是集成了产品的设计、分析,不断迭代、优化的过程,模型的协调一致性是保证设计过程完整的关键,如产品模型在CAD模型与机械多体动力学模型中的一致性表达。在这种观点下,该文提出在建立基于组件的机械系统虚拟原型时,从CAD中抽取多体动力学模型构件的物理属性,研究了国产三维实体设计软件CAXA环境下,基于多刚体系统动力学笛卡尔方法,从CAD模型映射多刚体动力学分析模型语义的实现方案。分析了多刚体系统动力学模型语义下,多体动力学约束模型坐标基变换关系的抽取。实验结果表明,从CAD中抽取多体动力学模型的物理属性的方案是可行的。可以用于建立基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型,实现自主开发设计、分析集成的机械虚拟原型。     

实验数据驱动虚拟模型的方法研究

该文提出了如何运用实验数据驱动虚拟模型进行运动仿真的新方法。该方法利用ADAMS软件在虚拟环境中构建一个已存在实体的虚拟模型 ,然后利用“导入数据的方法”将反映实体运动的实验数据加载于虚拟模型 ,从而驱动该虚拟模型按照真实物体那样运动。该文以一个受到外力和自身重力作用的小球为例 ,通过将获得的小球运动的实验数据导入的方法 ,成功驱动了小球实体的虚拟模型 ,这样就可以在虚拟环境中观察到小球的运动规律 ,从而验证了该文所提方法的正确性和可行性     

基于参数的虚拟仪器设计与实现

针对虚拟仪器功能众多，以及使用LabVIEW设计大型虚拟仪器软件困难的特点，从虚拟仪器功能组织和调度的角度提出了一种基于参数的虚拟仪器软件模型，该模型对于设计功能繁多、控制复杂的虚拟仪器具有一定的指导意义。同时，介绍了该模型的一种基于数据库、菜单和VI Server技术的实现方法，并以此模型实际设计了一台虚拟多功能信号分析仪，收到了良好的效果。     

面向虚拟检测的测试功能组件研究

为了解决虚拟仪器软件设计效率低、重复劳动多、通用性及互换性差的问题,提出一种开发面向虚拟检测的测试功能组件的方法,即借鉴成熟的组件技术开发一系列可复用的虚拟测试功能组件。描述了虚拟测试功能组件的方法和开发过程,结合实例介绍了以测试功能组件为单位搭建虚拟仪器的过程。基于虚拟测试功能组件可以快速开发可互换虚拟检测仪器。     

Language and design in text-based virtual worlds

Design can be characterized using a linguistic model which compares the use and power of language in real-life with its use and power in text-based virtual worlds. In this paper, the theory of speech acts is used as a background and a point of development to analyse and model design in the virtual space. Metaphors and other linguistic constructs become fundamental in the realisation of an innovative theory that helps users to design in virtual worlds. Examples of how language can be used for design purposes and a parallel with linguistic theories support the author’s thesis that words can ‘do things’ in the electronic space.     

标准建模语言在虚拟制造系统开发中的应用

开发虚拟制造系统的目标是为虚拟制造建立一个虚拟的制造环境,用于仿真和评估各制造过程对产品质量的影响。应用组态技术(ConfigurationTechnology)集成的虚拟制造系统可以将用户的需求通过组态软件产生相应的数据库,供制造软件生成虚拟制造系统。由于制造系统的复杂性和多样性,该文应用标准建模语言(UnifiedModelingLan-guage)的用例图、状态图、构件图等建立虚拟制造系统的组态,控制软件功能模型,为基于组态技术的虚拟制造系统的开发与实施提供保障。     

Context-driven interaction in immersive virtual environments

There are many interaction tasks a user may wish to accomplish in an immersive virtual environment. A careful examination of these tasks reveals that they are often performed under different contexts. For each task and context, specialized interaction techniques can be developed. We present the context-driven interaction model: a design pattern that represents contextual information as a first-class, quantifiable component within a user interface and supports the development of context-sensitive applications by decoupling context recognition, context representation, and interaction technique development. As a primary contribution, this model provides an enumeration of important representations of contextual information gathered from across the literature and describes how these representations can effect the selection of an appropriate interaction technique. We also identify how several popular 3D interaction techniques adhere to this design pattern and describe how the pattern itself can lead to a more focused development of effective interfaces. We have constructed a formalized programming toolkit and runtime system that serves as a reference implementation of the context-driven model and a discussion is provided explaining how the toolkit can be used to implement a collection of representative 3D interaction interfaces.