实时数据驱动的交会对接仿真平台设计与实现

航天器地面综合测试时,为了在测试数据显示基础上,动态展示航天器交会对接过程,验证交会对接飞行方案的正确性,为航天员手控交会对接训练提供支持,设计航天器交会对接仿真系统,给出交会对接仿真平台设计架构。通过对航天器建模、虚拟场景装配、模型驱动方法、阳照区/阴影区绘制、姿态和星下点轨迹计算方法研究,开发实现航天器交会对接仿真平台。平台由实时测试数据驱动,在航天器地面静态测试下,可以实时显示航天器三维飞行状态及星下点轨迹。目前,仿真平台已经应用于航天器地面综合测试过程中,同时,平台可以扩展支持航天器在轨飞行动态展示,丰富了航天器测试和监视手段,具有较高工程应用价值。     

电力行业智能化综合管控系统设计

为实现电力综合管控的智能化处理,设计了一种电力行业智能化综合管控系统。系统由多个模块构成,其中管控中心模块由控制中心、通信网络、管控软件构成。在线监测模块通过前置CAC模块实施数据接入,实现各种监测装置的初步数据分析、信息汇总、规约转换等功能。在前置CAC模块中,通过光纤接入各种监测装置。场景三维可视化模块可以实现电力行业变电站等场景的可视化三维展示在前置CAC模块中,通过光纤接入各种监测装置。数据预处理模块主要结合神经网络和粗糙集进行数据的预处理,设计了一种基于神经网络和粗糙集的数据预处理算法,通过应用设计算法即可实现电力行业数据的预处理。选取某地区对设计的系统进行了现场应用与测试。测试结果表明系统的数据预处理性能良好,反应速度较高,执行各种操作的QPS、TPS数值都较高即吞吐量整体较高。表明系统能够满足电力行业数据量庞大情况下的应用需求。     

基于WebGL的3D可视化告警系统关键技术研究与应用

如何将工业生产设备的运行情况形象立体的展示给管理者,一直是3D可视化研究领域的热点。本文提出了一种基于Web GL技术的3D可视化告警系统设备管理运维方案,在浏览器端对工业生产设备进行虚拟化仿真模拟,并把设备运行情况呈现给设备管理人员,使数据的展示更加形象立体,给设备管理者以交互感和沉浸感。此外,本文还研究了该方案实现过程中涉及到的场景渲染技术,通过改进基于八叉树的视锥体剔除渲染算法,提高了复杂三维场景的渲染性能,解决了系统渲染复杂三维场景时浏览器响应时间过长的问题。最后,本文给出了一个3D可视化告警系统的设计与实现。     

多点触控技术在三维虚拟博物馆文物数字可视化中的应用

针对传统博物馆文物数据可视化存在交互效果不佳的问题,提出以陕西省历史博物馆为研究对象,构建一个基于多点触控技术的三维虚拟博物馆设计与漫游系统。首先,采用二维形式进行博物馆三维设计;然后通过多点触控屏幕展示博物馆三维设计效果;最后采用基于变分圆形树图实现层次化数据交互可视化,以提升文物数据空间利用率,并采用层次切换交互技术实现文物数据可视化交互。实验结果表明,对于EOL数据的前6层圆布局测试中,对比于传统的圆形树图和加权能量算法,提出的变分圆形树图的空间利用率提升了4%～52%,且将提出多点触控技术应用到三维虚拟博物馆中可实现文物数据的可视化交互。由此说明,提出的算法可有效提升虚拟博物馆的空间利用率,设计的基于多点触控技术的层次化文物数据可视化交互系统具备一定的可行性。     

基于数字孪生机房的三维可视化监控系统的设计与实现

针对当前机房的监控管理方式单一、实时性差、透明度低等问题,构建了一种基于数字孪生机房的三维可视化监控系统。以数字孪生的五维模型为指导,构建机房虚拟场景,实现机房三维可视化。论文采用Three.js三维引擎搭建机房三维场景,使用JavaScript语言实现各模块间的功能交互,运用深度学习算法完成机房故障诊断的功能。实验证明:基于数字孪生的机房三维可视化监控系统可以实时监测系统状态,动态展示设备信息,提高了管理效率。     

铁路仿真通用三维可视化系统建模研究

铁路仿真通用三维可视化系统是一个通用可视化平台,用户以三维漫游的方式查看铁路仿真数据。在分析仿真业务需要和铁路三维场景的数据特性的基础上,本文对系统建模进行研究,设计了系统框架和模块,给出了三维场景漫游控制流程。实验室初步试验证明,这个概要模型时可行的。     

航天器飞行及测控过程可视化系统设计与实现

针对航天器飞行及测控过程可视化问题,系统在设计、发射、运行管理、作战分析等各个阶段都起着重要的作用。为了直观准确地设计飞行器系统,采用可视化工具Vega Prime和开放图形库OpenGL,设计了航天器飞行及测控过程可视化系统,其功能包括实时显示地球、航天器和星空背景等空间对象运动变化过程,动态显示航天器轨迹、覆盖范围、测控设备跟踪测控和测控范围等本身不可见对象,以及多视点观察和多场景的融合等,并进行仿真试验。结果证明,系统不仅可视化效果形象逼真,而且具有开发周期短的优点。     

基于OpenGL的立体车库三维仿真系统实现

搭建了基于OpenGL图形库及UDP协议的软硬件仿真平台,分析了系统中的双缓存技术、三维模型读取、模型数据驱动、可变视点等关键技术,设计了立体停车库可视化仿真系统。该系统实现了模拟仿真立体车库出入库三维场景,设备运行效率统计等功能。     

虚拟三维战场环境生成系统的设计与实现

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台.虚拟三维战场环境生成系统是能够通过可视化界面,根据军事仿真演练的要求,实时定制虚拟战场环境的工具.文章介绍了系统各模块的功能及实现方法,包括基于Creator的建模模块、基于Vega的模型驱动管理模块、基于粒子系统的特效和气象现象生成模块、地形编辑模块、虚拟战场环境中的视点切换和多通道生成模块以及人机交互模块.应用结果表明,该系统能产生符合要求的虚拟战场环境.     

电气盘柜智能巡检镜像展示系统设计与实现

智慧屏等显示器终端常作为工业设备智能监管的载体,针对电气室盘柜的巡检,设计了一套基于Unity3D引擎的镜像展示系统,采用三维建模技术、可视化场景技术和C#脚本语言,建立起与巡检机器人的数据交互,在显示载体上完成电气室巡检场景的镜像复刻,实现了指令控制与巡检信息多维展示的核心功能.测试表明系统具有良好的操作性、稳定性和...     

数据中心三维可视化场景编辑器的设计

针对当前数据中心的三维可视化场景重复开发造成复用性较差的问题,提出了数据中心三维可视化场景编辑器.借助三维引擎技术,以仿真、立体、互动实时的方式为管理者提供一个完整的、可视化、网络化的虚拟环境管理设计平台.可以高效灵活的创建数据中心3D场景,用于场景建模和数据中心的辅助设计.可视化编辑器基于Unity3D引擎和Web技术进行搭建,提供直观的浏览器操作界面和环境实时监控系统,解决了三维场景远程实时查看数据中心监控等问题.用户可以借此快速搭建三维可视化场景,减少重复开发.在提供其他3D模型基础上,此编辑器也能够广泛用于其他非数据中心可视化场景的搭建和编辑.     

基于Unity3D的仓储可视化编辑器

近年来,随着仓储业的快速发展和仓库物资种类的不断增加,传统的人工管理远远不能满足现代仓库管理的需要. 而能够提供实时、直观、沉浸式管理的三维可视化管理系统越来越受到仓库管理人员的青睐. 任何三维可视化系统的开发都需要一款无缝对接的编辑器. 本文提出的仓储可视化编辑器是针对仓储可视化系统的开发人员,可帮助开发人员迅速搭建一个真实的三维场景,缩短可视化系统的开发周期. 本文实现了基于Unity3D的仓储可视化编辑器,首先,实现了编辑器的总体框架. 然后,实现了3D交互层、统一通信接口、模型操作面板等功能.     

基于智能的配电网电力大数据三维场景可视化分析

配电网电力大数据的三维场景重构是实现数据优化挖掘的关键,提出基于人工智能的配电网电力大数据三维场景可视化分析方法。建立配电网电力大数据三维场景的网格分布结构模型,并进行配电网电力大数据三维场景实时数据监测,根据监测结果进行配电网电力大数据的统计特征分析,对配电网电力大数据三维场景实时数据采用信息融合和模糊层析性分析方法进行信息融合和自适应调度,提取配电网电力大数据的三维可视化分布特征量,采用视觉特征重构技术,实现对配电网电力大数据三维场景可视化重构,在人工智能算法控制下提高电力大数据三维场景可视化重构的精度。仿真结果表明,采用该方法进行配电网电力大数据三维场景可视化重构的精度较高,提高了配电网电力大数据挖掘的效能。     

数据中心三维运行平台

三维运行平台主要为实现一个面向中小型数据中心的简单易用的管理系统来协助数据中心管理人员实现对数据中心的集中管理.用户在通过相关的授权认证后进入平台系统,完成对平台的通用功能的操作,具体包括可视化管理和可视化展示两个部分,可视化管理实现综合查询、系统监视、日志管理等内容,可视化展示借助Unity3D引擎,实现数据中心相关场景和模型的还原和实时数据三维展示.经过测试,该平台的使用极大了提高开发效率和平台可维护性,整个平台也很好的体现出三维可视化协作管理的好处,节约数据中心的管理成本和提高管理效率,降低潜在风险威胁.     

一种环境质量数据可视化与可视分析系统

随着全球环境气候的日益严峻,迫切需要通过环境信息化手段来为政府相关部门在保护环境、规划社会发展等方面提供决策支持,环境质量数据可视化与可视分析技术在环境信息化过程中起着举足轻重的作用。本文主要从可视化和可视分析的角度介绍所设计和实现的系统的体系结构和功能,并对系统的关键技术进行重点讨论。实例结果表明,该系统在多源环境质量数据的可视化建模、组织方式和数据的二三维可视化展现以及数据的动态调度、三维场景的实时渲染等方面都有独特的解决方案,系统可以全方位地展现环境质量数据中的信息,实现对综合多源环境质量数据进行分析。     

智慧矿山信息可视化研究

目前智慧矿山信息可视化研究主要围绕三维虚拟场景搭建和真实场景监控展开,忽视了从管理人员关注点的角度进行有选择性的可视化展示。针对该问题,基于“四横三纵”的智慧矿山总体架构,采用ISVE(信息-认知主体-可视化展示-效果)可视化方式选择模型构建了智慧矿山可视化信息框架,将智慧矿山信息系统划分为工程数字化系统、综合自动化系统及管理信息化系统,基于面向服务对象的思想对各系统中的信息进行分类,并研究了各类信息的属性;提出以认知主体为中心选择信息可视化方式,根据煤矿企业各层级管理人员的信息关注点来选择合适的信息可视化方式,从而提高管理人员认知效率,促进煤矿企业信息化和智慧化发展。     

无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计

针对无人机飞行控制仿真环境以数据方式输出仿真结果不利于挖掘隐藏于数据中的本质特性的缺陷,借助虚拟现实技术的相关理论,设计实现基于无人机飞行控制仿真环境的三维视景子系统,实时动态再现无人机飞行运动全过程,为研究无人机飞行运动规律提供直观的事实根据。阐述了无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计实现的目标,构造了系统结构并提出了三维视景系统的实现框架,对视景系统实现的主要技术进行了着重介绍,在视景系统的具体实现中对视景数据库设计、视景系统开发、视点切换、LynX Prim e和ACF配置文件、数据通信接口的具体实现进行了详细的论述。最后给出了系统的实施效果。     

基于最大熵阈值分割的电气二次回路故障三维可视化识别模型

为了更直观地、实时监测了解二次回路运行工况,减少故障事后排查工作量,研究了基于最大熵阈值分割的电气二次回路故障三维可视化识别模型。采集二次回路各项运行数据,生成电气二次回路三维虚拟场景,标定电压传感器的位置以及红外成像仪的监控角度和距离;基于最大熵阈值分割处理图像,提取识别目标和背景;建立二次回路故障三维可视化识别模型,实现二维图像和三维场景的匹配,完成电气二次回路故障识别。经实验论证分析,最大熵阈值分割处理后的三维可视化图像清晰,不存在像素点丢失情况;故障识别准确率均在95%以上,误检率和漏检率均低于5%,具有更好的三维可视化识别效果和质量。     

基于SketchUp与ArcGIS的校园3DGIS的设计与实现

三维可视化与空间分析相结合是虚拟现实研究发展的一个趋势。通过利用Google SketchUp三维建模技术和ArcGIS 9.3的Geodatabase数据模型、ArcScene的三维应用环境和空间分析功能,采用ArcGIS Engine 9.3和Visual Studio 2005(C#)的二次开发技术,设计与开发了西北农林科技大学南校区三维地理信息系统,并对相关技术和实现过程进行了探讨。系统实现了校园二维数据的图层管理、编辑管理、符号设计、空间查询、最优路径动态分析、长度面积量算和专题制图等功能;三维模型的导入和导出、图层管理、三维场景浏览(导航、飞行、缩放、漫游等)、三维地物空间查询、三维交互测量以及二维矢量图形和三维场景的互动等功能。该系统的设计与开发是校园3DGIS理论和技术的有益探索。
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地面站视景仿真系统的设计与优化

为了能更直观形象地展现无人机的飞行状态及攻击目标的效果,提高地面站操纵人员的操作效率,开发了无人机地面站三维视景仿真系统.论述了无人机地面站三维视景系统的设计方法,给出了系统总体结构图,研究了基于Vega Prime视景仿真软件的三维视景系统开发流程,以及如何采用大地形动态分页调度、独立通信线程等先进技术,重点解决了大场景下视景仿真刷新率低的难点.软件设计中引入多线程编程思想,详述了每个线程的具体实现,极大优化了程序性能.