基于ADAMS和Vega的地面机动武器仿真系统的研究

结合数值仿真和视景仿真技术，建立了地面机动武器系统的分布式交互仿真平台，该集成仿真系统具备多种仿真功能，能够用于新型武器装备的研制和大规模军事演练。按照该仿真系统结构，实现了某地面移动机器人的仿真系统。其动力学仿真子系统用ADAMS的履带工具箱（ATV）建立了该机器人的动力学模型。并对起步工况、最高直驶速度和转向特性进行了动力学仿真分析，得到该数字系统较为完整的虚拟实验数据，并通过交互接口将仿真数据用于视景驱动。视景仿真子系统采用MultiGen Creator／Vega实现，分析了视景模型的数据组织结构和简化处理，基于Vega编制了视景仿真程序。     

某军用地面移动机器人视景仿真系统的研究

结合视景仿真技术和动力学仿真分析,提出了由视景驱动、交互、主控模块和动力学仿真调度组成的仿真系统结构;利用Pro／Engineer和MuhiGen Creator建立了机器人和地形场景模型,分析了数据的组织结构和模型的简化处理;基于Vega实现该地面移动机器人的视景仿真系统,提出了针对此机器人模型特点的地形匹配方法。仿真结果表明,该视景系统能够逼真地表现出地面移动机器人的仿真过程,并满足系统仿真的实时性要求。     

基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现

目的：“某飞行模拟器训练系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制的全任务仿真系统。以该系统为背景，基于先进的虚拟现实和视景仿真软件-Vega和MuhiGen Creator，设计与开发了视景仿真系统。方法：分析了三维视景仿真的系统结构，采用MultiGen Creator进行三维场景建模，通过Vega实现了模型的驱动。结果：建立了既有丰富的场景，又能很好地满足虚拟环境真实沉浸感要求的视景系统。结论：建立的飞行模拟器视景系统能够满足飞行训练的要求。     

虚拟现实在多目标水下作业中的应用

基于软件平台Vega和Creator软件开发出多目标水下作业的视景仿真系统。文中详细描述了开发本仿真系统的意义、硬件系统的组成、系统软件的选择、模型的建立、虚拟海洋环境的生成，以及软件系统的设计与实现。仿真结果表明，该系统能逼真地演示出多目标水下作业的整个过程，能实现从多个视角有效地观察整个水下作业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。该文最终建立一个基于水下作业的多目标动态的视景仿真系统，生成三维视景效果场景，做出视景仿真管理界面。     

多尺度表达在虚拟视景仿真系统中的应用研究

现在分布式虚拟实验技术与视景仿真技术深入结合,使虚拟试验系统得到了广泛的应用;传统的虚拟视景仿真,在系统的各个节点上均采用单一的模型进行运算;一方面,在小规模视景仿真中,使系统资源不能得到充分利用;另一方面,在大规模视景仿真中,又无法满足系统实时性要求;为了解决这种情况,将多尺度表达的方法和原理应用于视景仿真系统中计算节点和显示节点的设计,并对两类节点运行不同尺度模型的负载匹配进行研究,对多尺度原理的应用效果进行了验证;试验结果表明,采用粗尺度模型进行大规模视景仿真时,在保证实时性的前提下,能很好地满足真实性要求;试验证明视景仿真系统中应用多尺度表达原理将使系统运行更有效率,将为大规模虚拟视景仿真系统的设计提供了一种可行的思路。     

空面导弹飞行视景仿真系统研究

采用Creator和Vega平台以及Simulink仿真开发工具时空面导弹的飞行视景仿真技术进行了研究.提出了一种空面导弹飞行视景仿真系统的体系构架,利用获取的DED真实地形数据,通过Creator建立大地形三维模型:借助VC/MFC开发平台,实现了Simulink数字仿真系统与视景仿真的通信;在Vega中实现视景仿真系统的软件开发调试.仿真结果表明,该系统能够为空面武器系统研制阶段的参数优化和效能评估提供有效的验证平台.     

大型装置起竖过程视景仿真系统研究

针对大型装置结构复杂、价格昂贵,难以进行实装条件下的操作与维修训练等问题,采用Multigen Creator和Vega为视景仿真软件开发平台,研究了大型装置起竖过程视景仿真系统的实现.讨论了基于Creator的大型装置实体建模方法,以及利用Vega进行系统工作流程的驱动问题,给出了模拟操作中观察者的视点变换、起竖装置关键运动仿真与控制的实现方法.应用结果表明,该视景仿真系统逼真的演示出了大型起竖装置的操作过程,并满足系统仿真的实时性要求.通过对该视景仿真系统的研究,证明了采用虚拟现实技术对复杂装置的操作及运动过程进行视景仿真是一种高效、廉价、实用的方法.     

无人机模拟训练视景仿真系统设计与实现

讨论了在PC机上实现无人机模拟训练视景仿真的系统结构、实现平台、模型和仿真数据库组织方法，具体介绍了系统各子模块的实现方法。     

航空炮塔武器系统仿真设计与实现

为了节约经费,训练学员在视景飞行中操作航空炮塔实物的技能,设计了轰炸机航空炮塔武器仿真系统.采用层次法设计了系统硬件结构,用面向对象方法设计了分布式仿真软件,重点用Creator仿真建模工具实现了目标和视景仿真,解决了光学瞄准具实物测量仿真目标距离的问题.系统能完成炮塔设备配置、目标选择、环境场景选择等任务规划.实现飞行视景仿真、目标仿真;监控系统稳定性以及分析射手的射击技能等任务.系统能有效地帮助学员熟悉航空炮塔的结构和使用方法,提高射手操作航空炮塔的技能.     

基于OpenGL城市轨道交通视景仿真系统研究

本文主要就虚拟现实技术应用的城市轨道交通视景仿真系统进行了探讨和可行性研究。提出了基于开源系统软件平台下设计实现城市轨道交通视景仿真系统的设计方法和技术手段,利用3dMax设计视景模型,OpenGL编写程序生成城市轨道交通视景系统,实验结果表明,应用以上方法生成的列车虚拟运行场景系统具有较好视觉效果。     

基于Open Inventor的可视化三维激光光路布局设计和传输仿真

为解决传统二维光路设计和传输仿真中三维可视化不足的问题,通过增强光路设计的三维交互能力,提出基于Open Inventor的可视化三维激光光路布局设计和传输仿真. 借助Pro/ENGINEER完成光学元件和光路模型的建模,以Open Inventor为三维可视化仿真开发平台进行光学元件和光路模型及模型定位功能的管理,实现光学元件和光路模型的三维可视化布局,建立传输仿真场景数据库,并采用基于粒子的方法仿真激光传输过程. 初步应用表明,可根据设计要求对光路中的光学元件进行布局,调整光路模型,直观展示光路走向,对光路传输路线进行可视化仿真.     

Vega环境中一种自由视点方式的开发

分析了Vega软件环境中的基本视点方式，并阐述了其工作原理。针对视景仿真系统中视点行为可被自由控制的需求，设计了一种自定义的运动模式，通过与视点和鼠标外设关联，实现了基于鼠标控制的自由视点方式，论述了这种视点方式的工作原理和开发方法。应用结果表明：此视点方式灵活、易用，极大增强了视景仿真实验效果，补充完善了Vega的视点功能。     

Parallel biomolecular simulation: Theory,algorithms and implementation

The essential goal of this work is the unified treatment of quantum mechanical and classical degrees of freedom in biomolecular simulation on all three levels: Theory, algorithms and implementation. In theory this is done within the framework of the Lagrangian model, which handles electronic coordinates and Cartesian nuclear coordinates in a consistent way. Furthermore, there is a 1:1 correspondence between the various algorithmic substeps of self-consistent-force molecular dynamics (SCF-MD) and classical molecular dynamics (CMD): The overlap criterion corresponds to the cut-off principle, the list of integrals to the pairlist and the computation of interaction matrix elements to the computation of pair forces. (The integration step is identical in both schemes.) This complete analogy can be conserved on the implementation level, for which actual benchmarks on three common architectures are given for a CMD simulation of the hydrated protein ubiquitin.     

杨氏双缝干涉仿真模型设计

杨氏双缝干涉实验是光学实验中的重要实验之一,根据杨氏双缝干涉理论,利用Authoware软件对杨氏双缝干涉现象进行仿真,建立基于计算机系统的仿真模型,可以在脱离传统实验室的情况下通过计算机系统进行仿真实验。依据惠更斯原理,设计了基于计算机仿真的数学模型,在此基础上运用模块化程序设计思想,设计了仿真模型的模块化结构。利用交互技术解决了虚拟实验的人机交互,并开发了仿真模型核心模块的程序代码,建立了基于计算机系统的交互仿真模型。利用仿真模型能在计算机系统进行杨氏双缝干涉的仿真实验。     

A modified radiosity algorithm for integrated visual and auditory rendering

A concept on integration of 3D visual and auditory rendering is proposed in this paper. By the auditory rendering we mean the computer acoustical simulation with direct sound outputs that is based on the physical model simulation. The so-called visual rendering means the computer generation of 3D images of real world and even virtual world, but without sounds. By integration of 3D visual and auditory rendering we mean while computer generates a 3D image of physical model of real world, it generates the sound based on the physical model displayed if there is a reverberation-free sound source. Based on some kinds of similarity between the propagation nature of light and sound, a modified radiosity algorithm has been proposed for integrating implementation. The algorithm is suitable for both visual and room auditory rendering. It means for a given enclosure, once the form factors are calculated, they can be applied for calculating both the light radiosities and sound radiosities simultaneously. The features of the algorithm are indicated. The implementation techniques are given in detail. The integration of visual and auditory rendering is a big step toward real world simulation, furthermore it will extend the research direction of visualization in scientific computing (ViSC) to visualization and audiobilization in scientific computing (VAiSC). The combination of VAiSC with virtual reality technique will improve human-computer interface greatly.     

直升机光传操纵地面物理仿真平台的开发

该文基于某型武装直升机控制增稳飞控系统，建立了直升机光传操纵地面物理仿真平台，着重开发了两种典型的光传技术。并叙述了仿真平台的结构配置及主要组成部件开发实现。实现了具有人机交互功能的直升机光传操纵可视化仿真，并通过光传与电传的特性对比验证了两种光传技术的有效性。从而为我国直升机光传系统的实现，提供了有效的地面开发平台。     

View Transformation in Visual Environments applied to Algebraic High-Level Nets

Graph transformation systems are a well-founded and adequate technique to describe the syntax of visual modeling languages and to formalize their semantics. Moreover, graph transformation tools support visual model specification, simulation and analysis on the basis of the rich underlying theory.Despite the benefits of model validation by simulation, sometimes it is preferable for users to see the model's behavior not in the abstract layout of the formal model, but as scenarios presented in the layout of the specific application domain. Hence, we propose the integration of a domain-oriented animation view with the model transformation system. An animation view allows to define scenario animations in a systematic way based on the formal model. The specification of the well-known Dining Philosophers system as algebraic high-level Petri net serves as running example for the extension of the model by an animation view and the derivation of animation rules from the model transformation system. A scenario animation then is obtained as transformation by applying the animation rules to model states. This visualizes the behavior of the model in the layout of philosophers sitting around a table and eating with chopsticks. A prototypical implementation of the concepts in GenGED, a visual language environment, is presented.     

光互连技术的探讨

讨论了电互连方式的缺陷以及光互连方式的优点，介绍了当前光互连的基本情况。通过对一个具体光互连模型的分析，论述了光互连的基本原理及光学实现技术。最后叙述了光互连模型实现ｎ维超立方的算法。     

带有大刚度柔性梁系统的非线性控制

针对火炮身管振动影响射击准确度的问题,建立考虑身管微形变的炮塔动力学模型和状态空间模型.基于该系统模型,利用多项式平方和(SOS)方法设计非线性状态反馈控制器和非线性状态观测器,给出控制器和观测器在设计时满足分离原理的条件.数值仿真结果表明,所提出的方法可以使火炮随动系统在驱动炮台的同时有效抑制身管振动.