舵鳍联合控制参数优化及仿真

船舶上装置的舵和减摇鳍系统分别完成航向和横摇减摇控制,但是两者之间存在着耦合,因此提出了舵鳍联合控制,实现多翼面的协调控制.建立船舶运动系统横荡、艏摇和横摇的三自由度运动、舵和减摇鳍的驱动控制、海浪干扰等数学模型,构建仿真环境.利用线性二次型最优控制理论设计舵和减摇鳍的联合控制器,并采用多目标优化手段确定舵速和鳍速参数,仿真表明,在不同的海况,以及船体不同航行状态下,都取得了显著的减摇效率,效果较减摇鳍单独减摇效果更佳,且能够保证良好的航向控制精度,说明舵鳍联合减摇有效地协调舵和鳍控制水翼的控制力和控制力矩.     

Creator／Vega Prime在船舶动力装置视景仿真系统中的应用

介绍了目前流行的视景仿真软件Creator和VegaPrime及其开发流程。介绍了进行三维建模过程中的纹理贴图技术和层次细节（LOD）技术等,利用VegaPrime实现了船舶虚拟机舱的漫游方法以及漫游过程中的碰撞检测技术等。开发出船舶机舱虚拟现实仿真系统,建立了逼真的船舶机舱虚拟场景,实现了人在虚拟机舱环境中的漫游,以及对虚拟场景中主要运动部件进行驱动。     

基于ASTER遥感数据源的Creator三维地形建模技术研究

大面积真实地形三维建模技术是视景仿真系统开发的难点问题.该文提供了一种基于ASTER遥感数据的三维地形建模方法,采用格式转换技术将ASTER的GeoTIFF数据格式转换为USGS DEM数据格式.应用Creator地形建模技术建立了我国某地域的高质量的三维地形仿真模型,实现了真实地形三维建模的快速化、实用化.     

基于Unity的船浪实时交互运动可视化系统

为解决现有航海模拟器中船浪运动分离导致的视景感受体验差的问题, 开发了一套船浪实时交互的船舶运动可视化仿真系统. 通过海浪谱建模技术构建海面波浪运动场景; 在建立船舶受力模型的基础上, 通过检测船舶与水面的碰撞实现船舶对波浪力的响应以计算船舶对波浪运动的实时响应姿态变化; 同时为增强仿真系统的真实感, 使用波动公式计算船舶与水体碰撞产生的水波及其扩散增强模拟真实感. 船浪运动耦合的航海模拟器与传统航海模拟器相比, 在大海况条件下能够为使用者提供更加真实的视景与运动体验. 研究成果视景真实感强, 船浪交互实时性好, 对于恶劣航海条件下的航海过程有良好的仿真效果.     

基于MFC/Vega的可见光目标运动模拟器

视景仿真是虚拟现实技术最主要的表现形式,使用Visual C 的Microsoft Foundation class可以更简单地开发基于Vega的视景仿真系统.文中利用三维建模工具MultiGen Creator、视景仿真工具Vega和MFC设计了可见光目标运动模拟器系统,该系统模拟了跟踪目标的运动,用于测试光电设备的跟踪速度.首先介绍了Vega软件平台的基本结构;其次简单介绍了可见光目标运动模拟器的组成和功能;最后对可见光目标运动模拟器的框架及有关的模块进行了具体实现.     

船舶运动视景仿真系统研究

由于航海在军事及经济中的重要性,船舶的运动研究也引起了人们的高度重视.文章介绍了在虚拟海洋环境中船舶运动的三维视景仿真系统.文中给出了船舶在规则波中的运动方程,用Creator仿真软件建立了船舶的三维模型,在Vega软件中对船舶的运动进行了实时交互控制.该系统在Vega的海洋模块中建立海洋场景,较真实地模拟了船舶在海面的运动情况.该系统不仅节约了研究经费,同时获得了较好的视觉效果,为后续的研究打下很好的基础.     

基于OpenGL的反舰导弹弹道视景仿真

针对导弹仿真系统开发中建模复杂且重复度高的问题,采用OpenGL库建立复杂模型的方法绘制了导弹飞行仿真所需的场景图像,建立了可用于导出模型的动态链接库,在对反舰导弹弹道特点进行认真分析的基础上,基于弹道规划原理,在VC环境下开发了可满足实际性能要求的弹道可视化仿真系统平台。对系统提供了真实的三维场景,可将弹道仿真节点计算出来的弹道数据以三维可视化技术展示出来。实验证明系统灵活通用,可提供完整的视景演示,为有效规划导弹弹道提供了有效支持。     

Vega开发无人机模拟飞行视景系统

"某型无人机模拟飞行系统"是一个用于模拟无人机飞行的全任务试飞仿真系统,而视景系统作为整个仿真系统的终端显示平台,其开发的优劣直接影响到整个系统的综合性能;针对传统视景系统建模周期慢、仿真效果差等特点,提出了一种利用仿真软件Vega开发视景系统的方法,使用Creator中的"贯通面"、LOD、DOF技术建立了逼真的无人机和地景模型,Lynx搭建底层模型文件,基于MFC的Vega编程控制无人机位姿、视点、舵面偏转等,至此完成无人机视景系统的驱动;无人机试飞实验证明,该视景系统取得了比传统视景系统更好的效果。     

船舶鳍/翼鳍减横摇弹性H_∞控制研究

针对船舶鳍/翼鳍减摇系统中存在的海浪干扰、未建模动态和模型参数不确定性,同时控制器存在摄动的控制问题,采用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了不确定系统存在弹性H_∞状态反馈控制器的充分必要条件。并通过仿真验证了该方法的可行性,使得船舶鳍/翼鳍减摇系统不但有效地减小了船舶横摇,而且具有很好的鲁棒稳定性。     

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。     

航海模拟器与分布交互仿真技术

该文介绍采用DIS技术开发航海模拟器系统的设计思想及主要技术，包括船舶操纵数学模型、以电子海图为背景的船舶动态显示、雷达/ARPA图象、用OpenGL开发三维视景、仪表以及网络技术。     

基于Vega的直升机视景仿真技术研究与实现

以开发一套直升机飞行模拟仿真系统为目的,对仿真应用系统开发中各种常见的建模和驱动技术尤其是动态仪表面板仿真模块进行了研究,提出了可行的实现方案;利用建模工具Creator对飞机、仪表和大面积地形进行了可视化建模,利用DOF(Degrees OfFreedom)技术实现了直升机旋翼、尾翼以及仪表指针的动态交互;基于VC++集成开发环境,应用Vega API编程技术实现了直升机视景仿真应用系统的全部设计功能;直升机试飞实验证明,该视景系统取得了比传统视景系统更好的效果。     

基于视景仿真的航行训练仿真器的设计

该文结合当前的视景仿真技术发展和船艇航行训练仿真器的实际需求,设计了基于视景仿真技术的分布交互式船艇航行训练仿真器体系结构,详述了数学建模和三维建模的难点及过程,并对系统中的三维鼠标的应用、数据手套的应用、海底地形建模倒丶际踅辛松钊胙芯？详述了系统的人机交互界面体系,具体阐明了系统对视点、碰撞检测、虚拟手的控制,最后阐述了该虚拟现实仿真器的实现,实际使用表明该仿真器具有一定实用性,文章结尾还指出今后进一步研究的方向.     

基于Creator/Vega的虚拟场景设计与实现

阐述了基于Creator/Vega的虚拟场景仿真系统的设计过程.结合虚拟场景系统开发实例,从视景建模角度,详细分析了纹理贴图得几何尺寸和模型多边形数量,对系统运行性能的影响,并提出了利用纹理贴图、LOD和网格等建模技术提高系统运行性能的方法.在虚拟场景驱动中,实现了利用键盘、鼠标等一般输入输出设备,进行步行、鸟瞰等多种方式的漫游,增进了人机交互性能.为使系统支持立体显示,运用了Vega提供的立体显示技术.文中涉及的技术对其它虚拟场景仿真系统的开发具有重要参考价值.     

基于Creator的复杂场景建立方法的研究与实现

内含大量设备模型的场景是虚拟现实应用的典型场景.文章阐述了在虚拟场景构造中大规模复杂场景的建模与优化、场景数据库优化、CAD模型显示与优化、数据格式优化等关键技术问题,实现了整个系统的设计与开发.实验证明该系统具有良好的交互性与实时性.     

桥式起重机仿真训练系统研究

综合分析桥式起重机的结构特点和运动状态,提出了一种利用OGRE和PhysX物理引擎作为仿真平台,并在三维立体投影系统、真实操纵装置等硬件支持的桥式起重机仿真训练系统。介绍了仿真系统的整体结构和功能,并对开发平台做了简要概述,重点分析了仿真系统所采用的关键技术并给出了仿真效果的演示。系统能够模拟真实的桥式起重机操作环境,场景效果逼真,沉浸感强。     

基于Vega的航天发射场视景仿真系统实现

为了适应现代化航天技术的发展,需要建立先进的数字化航天发射场视景仿真系统来保障和辅助航天发射任务的顺利开展和实施.以某卫星发射场为研究对象,提出了采用基于三维几何模型构建及动态显示技术的虚拟场景创建方法,利用MultiGen Creator和Vega软件平台,并结合C 编程语言,开发出一个完整的交互式航天发射场及火箭发射三维视景仿真系统,并介绍了其系统设计、开发流程及关键技术.系统在实际发射任务中的使用结果表明,系统运行稳定,仿真效果真实流畅,能够实现预计的功能和效果.     

视景仿真实时显示技术的研究

视景模型实时显示与交互技术是目前分布式视景仿真研究的关键技术。以视景实时显示为目的，探讨了雾化技术、实例化技术、纹理映射技术、纹理裁减、场景模型分块、LOD（level of detail）等技术，重点研究了面向大场景仿真的实时显示问题，通过对各种视景仿真实时显示技术和场景显示调度算法的综合应用，实现了对三维大场景海量数据进行较为流畅的显示，满足了大场景实时显示帧率要求，并具有较好的显示精度和清晰度。     

导弹对抗的视景仿真

在巡航导弹和地空导弹对抗仿真系统之上,将仿真结果以三维视景仿真技术展示。利用Multigen Creator建立巡航导弹、地空导弹和地形的三维仿真实体模型,以Vega作为视景仿真驱动和渲染软件,用导弹对抗仿真系统计算的结果来驱动视景模型,并在仿真中添加了特殊效果,如导弹的尾迹、爆炸场面等。文中详细给出了Vega提供的API的使用顺序和方法。最终开发出的视景仿真系统具有很强的沉浸感。