一种海上战场视景仿真系统的开发

为了逼真的演示海上多武器平台作战过程,设计并开发了一个基于Vega Prime的海上战场视景仿真系统,它是一个基于HLA的分布交互仿真系统的视景显示子系统.针对大量复杂三维实体建模中遇到的效率低下、难以有效管理的问题,首次提出引入基于增量模型的软件工程方法,以提高模型的可用性和可维护性,缩短开发周期.对于非视觉物理量可视化等Vega Prime中不具备的功能,通过在Vega Prime中嵌入OpenGL程序的方法加以实现,并解决了其中的关键技术.针对联邦时间推进造成的视景显示节点的画面不连续的问题,利用延迟一帧数据的方法予以解决.所开发的系统已在工程中得到应用,效果良好.     

OpenFlight模型的OpenGL接口研究

OpenFlight格式是目前在实时视景仿真领域流行的三维模型文件格式,由于其数据库具有层次化和逻辑性的特点,因而有着广泛的用途.通常OpenFlight模型是专门由Vega、Vega Prime和OpenGL Performer等商业实时视景仿真软件环境来驱动和渲染的.这种视景仿真开发模式开发效率较高,功能也很强大,但是由于这些软件价格昂贵,性能实现不够灵活,且会受到许可证的限制,从而限制了它的应用范围,而利用OpenGL开发可以弥补上述不足.本文提出了一种基于OpenFlight API的OpenFlight模型的OpenGL读取渲染接口,使得OpenFlight模型能够应用在由OpenGL开发的视景仿真系统中.     

卫星在轨运行视景仿真

针对卫星在轨运行系统演示的需要,将建模与仿真技术引入视景演示系统联邦成员,提出了基于HLA的卫星在轨运行视景演示系统,开发相应的联邦成员。利用卫星在轨运行仿真系统的总体方案,设计了视景演示系统的总体结构;引入了先进视景仿真软件Creator和Vega Prime对卫星在轨运行仿真系统中视景仿真联邦成员进行可视化仿真和建模实现,建立了卫星和星空恒星模型,可以用OpenGL的星空背景加速实现;最后结合HLA、OpenGL和Vega Prime建立仿真框图。仿真结果证明,设计的仿真系统满足系统真实的实时性、准确性要求,具有良好的沉浸感和较高的可信性。     

基于HLA的分布式导弹攻防视景仿真系统

HLA和虚拟现实相结合,使得通过计算机生成的综合环境具有真实感,具有较高的可信度.文中基于新一代实时视景仿真软件平台Vega Prime和HLA仿真支撑平台MAK RTI设计开发了导弹攻防视景仿真系统.介绍了导弹攻防仿真大系统的总体框架,视景仿真系统的功能设计以及联邦通信,给出了程序流程.最后针对Vega Prime自带特效无法达到导弹攻防可视化要求的现状,实现了Vega Prime下调用OpenGL函数来表现特效这一关键技术.与导弹攻防仿真大系统的联调表明,该系统逼真流畅地演示出仿真系统作战想定的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求.     

OpenGL在Vega开发环境中的应用研究

Vega作为一种优秀的视景仿真软件,已经成为视景仿真领域的主流开发平台,但对于某些专业的视景仿真系统开发还存在一定的困难,有些功能在Vega中无法实现,必须将OpenGL直接引入Vega中。本文阐述了Vega开发平台与penGL相结合使用的一些关键技术及开发方式,并将其应用于卫星轨迹预报的视景仿真系统中,取得了良好的效果。     

Creator和Vega Prime在数字城市规划中的应用

Creator和Vega Prime的虚拟现实视景仿真平台具有快速处理复杂仿真事件的能力.为了构建一个虚拟仿真漫游系统,阐述Creator和Vega Prime在数字城市规划设计中的应用,基于Creator和Vega Prime实施武汉光谷广场的视景仿真漫游.实验结果表明,虚拟现实技术能够将城市规划工作从传统的平面静态层次提升到立体的动态层次.     

基于VR的虚拟仿真系统应用

本文介绍了虚拟仿真系统的模型结构、分析了虚拟仿真实训系统的功能组成和系统的总体框架。利用Vega Prime建立虚拟场景并进行仿真驱动,并在Visual Studio.NET 2003开发环境中应用Vega Prime应用程序接口函数编程,完成了有关模型拾取、文字提示信息、自由度DOF控制等应用程序设计。最后给出了实现算法,并成功的应用在视景仿真程序中。     

Vega环境下汉字显示技术的实现方法

Vega作为一种优秀的视景仿真软件,在军事仿真、城市规划等很多领域应用广泛,但Vega只提供了西文字符的显示,并不支持汉字的显示,这就给某些视景仿真系统的开发带来了一定的困难.在对Vega研究的基础上,采用OpenGL回调技术,实现了Vega中汉字的二维及三维显示.该方法可用于大型分布式仿真环境中,与Vega提供的vgFont功能相比,显示速度有明显提高,具有较高的实时性和一定的可移植性,对Vega环境下其他仿真特效的实现有一定的指导意义.     

基于Vega Prime的探空火箭视景仿真

探空火箭飞行速度快,飞行时间短,不易观察其飞行过程中的姿态变化。探空火箭视景仿真,可以有效的解决这个问题。本文介绍了三维视景仿真工具Vega Prime的系统结构和基于Vega Prime应用的具体开发步骤,并对探空火箭视景仿真进行了实现,对火箭尾焰粒子系统特效和帧同步的实现也进行了介绍。     

基于Vega Prime的视景仿真技术研究与应用

文章针对Vega Prime视景仿真技术相对于Vega的改进之处,设计了基于Vega Prime的视景仿真框架,重点研究了四个方面内容：运动模型和仿真对象的特点及两者之间的驱动关系、坐标系统和不同坐标系之间的转换机制、碰撞检测器的原理和碰撞检测的方法、用于模拟环境效果的”天历表模型”和模拟特殊效果的粒子系统等等。论文解决了基于Vega Prime的视景仿真技术涉及的诸多关键技术,为Vega Prime在实践中的有效应用打下良好基础。最后,论文还分析了基于Vega Prime的场景漫游过程,并把文章研究的相关理论应用到实践。     

Vega Prime结合OpenGL的导弹尾焰实时模拟

研究基于Vega Prime的导弹作战系统仿真实验,针对使用Vega Prime的粒子特效模拟高速飞行导弹尾焰会出现尾焰不连续而影响仿真可视化效果的问题,提出将Vega Prime与OpenGL相结合的方法.基于粒子系统基本原理,对导弹尾焰进行建模;依据Vega Prime的事件发布订阅机制将OpenGL引入到Vega Prime中.模拟的尾焰形态逼真,动感十足,满足仿真实时性与真实性要求,解决了Vega Prime模拟导弹尾焰存在缺陷的问题.     

基于Perlin噪声的海面仿真在Vega Prime中的应用*

针对Vega Prime自带海洋模块中海浪随机性不强和海面网格划分简单的不足,以OpenGL为基础将基于Perlin噪声的海面仿真应用到Vega Prime中。Perlin噪声的生成采用计算机运算最快的位运算方法,减小海面高度场的计算时间;通过采用投影网格的方法实现视点相适应网格的计算,生成自然的投影网格,并利用CG对显卡编程进行实时光照渲染。测试结果表明该方法的帧数大于Vega Prime(version 2.2)中自带海洋模块的帧数,弥补了Vega Prime自带海洋模块的不足,增强了海面场景的实时性     

某型飞机特种设备虚拟仿真训练系统设计

分析了特种设备课程的教学现状,介绍了某型飞机特种设备虚拟仿真训练系统的总体结构。利用Client/Server网络通信模式和TCP/IP通信协议,实现了系统间的数据通信;运用OpenGL纹理映射技术实现了虚拟仪表的绘制;采用Flash技术构建了设备原理演示系统;选用VegaPrime开发了视景系统。     

人-车-路视景仿真系统中信息的动态显示

为了提高人-车-路系统视景仿真时的逼真度,在介绍利用Vega API和Symbology模块显示英文字符的基础上,论述了利用OpenGL在Vega视景仿真线程中动态显示中英文混合信息的技术原理,提出了使用回调函数和OpenGL无闪烁动态显示仿真状态信息的方法,并给出了基于Visual C++开发平台的伪代码实现。     

基于Vega的闪电渲染方法

通过对Vega软件环境中特效模块的分析，得出了Vega系统自身难以实现随机闪电模拟的结论，根据Vega与OpenGL之间的联系，论证了通过OpenGL在Vega中实现随机闪电模拟的可行性。将纹理映射技术与传统闪电渲染方法相结合，得到一个更高速的闪电渲染方法，将该方法成功地应用到了Vega系统中。实验结果表明，该方法实现的闪电效果真实，实时性高，扩展了Vega的特效功能。     

火炮射击训练视景仿真系统设计与实现

关于火炮射击训练系统设计问题,针对火炮实装实弹训练存在高成本,高危险,受客观条件限制多等问题,提出利用视景仿真技术的火炮射击训练方法。在Creator建模工具上创建了火炮、炮弹、目标三维模型和射击场地形;依据火炮外弹道模型,设计开发了基于Vega Prime的火炮射击训练系统原型;针对Vega Prime界面设计不足,采用MFC开发了友好的人机操作界面。运行结果表明,系统能实时仿真火炮射击操作过程,满足火炮射击训练要求。     

分布交互环境下的视景系统研究与开发

分析比较了几种常用视景开发工具在分布交互环境下的特点，指出采用MultiGen Creator和Vega进行分布交互环境下的视景仿真系统的开发是一条简单快捷的途径。讨论了分布交互环境下对视景系统的要求，及其所要解决的关键技术。采用MultiGen Creator、Vega以及VR—Link开发出了基于HLA的水下航行器分布交互环境下的视景演示系统，实现了基于Vega的视景仿真系统和HLA系统的互连。     

城市交通环境视景三维仿真

为解决城市视景仿真还原度差、系统流畅度不佳等问题,提出一种基于Vega Prime与VC++联合仿真的视景仿真框架。使用Multigen Creator与3D MAX联合建模,在VC++环境下利用Vega Prime实现场景动态驱动。并着重研究了模型优化、节点动态驱动、模型封装等视景仿真关键技术。利用上述视景建模关键技术,完成城市交通环境视景仿真系统搭建。应用结果表明：关键技术的应用将视景加载时间缩短为初始加载时间的1/6,平均帧频提升约30%,并提供了丰富逼真的图形画面,良好的用户感受,呈现出高还原度的视景仿真效果。