基于国产容器云平台的北斗仿真系统设计与实现

北斗卫星导航系统为我国自主研发的全球卫星导航系统,已在多个领域得到广泛应用。近来年网络安全事件的频繁发生,对航天领域的安全提出了较大挑战,目前其仿真平台大部分基于x86架构,迫切需要构建一套自主可控的北斗卫星仿真模拟环境。针对低轨卫星模拟环境的国产化需求,提出基于国产容器云平台的北斗导航仿真应用的设计思路和实现方法,运用容器云微服务发布和集群负载功能提高了系统的高可用性和高效性,解决国产环境性能瓶颈和IO传输瓶颈。通过北斗导航仿真模拟实验验证了低轨卫星应用系统基于国产容器云平台的正确性和适用性,对于加速航天模拟仿真系统国产化替代、推动航天领域向自主可控方向的迈进具有重大意义。     

基于WebGL的3D动画实时播放系统

由于受到网络带宽及三维动画数据量过大等因素的影响,三维动画如果要在网络上一次性传输往往需要花费比较长的时间.这不仅影响了动画播放的实时性,同时,传输过程中数据的不完整也会造成动画播放不流畅.通过对基于WebGL的三维动画实时播放关键技术的研究,提出模型文件预加载、文件压缩传输等方法,在有限带宽的条件下将三维动画内容实时传输到用户端,利用WebGL技术实现三维模型的创建和渲染,并在此基础上实现三维动画实时播放,使用户能够直接通过浏览器进行观看,或参与到场景交互中.     

基于Three.js的飞行仿真系统设计

传统的富客户端飞行仿真系统在使用上受到应用程序和硬件设备的限制,导致其开放性、易用性、跨平台性存在一定缺陷,难以满足设计人员在离开实验室后的使用需求。针对上述问题,本文对Web三维可视化进行深入研究,利用WebGL在不安装任何渲染插件的情况下,支持浏览器端进行2D/3D硬件加速渲染的优势,以WebGL第三方图形库Three.js为实现基础,构建数据驱动的三维飞行可视化仿真系统,使用户可以在Web端无缝访问系统的服务资源。该系统由气动数据驱动,实时模拟了飞行器运动轨迹,同时兼顾天空效果、尾焰特效以及摄像机漫游,增加仿真效果真实性,使用户可以通过浏览器端得到直观丰富的三维仿真效果,具有良好的应用价值。     

基于 WebGL 的高速公路 BIM 模型轻量化方法研究

针对高速公路建设周期长、规模大,设计产生模型体量大和种类繁多,需要占用较大硬件资源的局面,应进行基于WebGL 的 BIM 模型轻量化展示方法研究。通过分析模型重构技术理论进行 Revit-JSON 接口设计来实现模型格式转换,然后利用 WebGL 来实现 Revit 模型的 Web 端重建和渲染,并引入 Three.js 框架实现 BIM 模型的 Web 端交互,进而实现 BIM模型在 Web 端的信息实时查询功能,以满足用户对高速公路 BIM 模型轻量化管理的要求。     

一种基于多普勒天气雷达基数据的三维建模算法

根据多普勒天气雷达基数据空间呈锥状分布的特点,提出了基于基数据的移动梯状多面体三维建模算法(MTPD).该方法采用梯状多面体作为体积单元,根据雷达三维建模空间范围选择六面体索引和四面体索引两种不同模式构建三维等值面,以平衡算法效率和建模结果精度.在该算法基础上利用WebGL技术开发了多普勒天气雷达三维可视化平台.结果表明:与传统三维建模算法相比,MTPD在保证建模精度的条件下明显提升了算法效率,六面体索引模式和四面体索引模式计算效率分别提高62.5％和23.0％,四面体索引模式得到的回波三维结构更连续,基于WebGL的多普勒天气雷达三维可视化平台提供了跨平台的雷达三维展示,能够直观反映对流云的三维结构.     

基于 WebGL 的多AGV物流调度仿真系统的研究与应用

针对K公司汽车总装生产线中多AGV(Automated Guided Vehicle)电量分配不均、路径冲突、AGV利用率低等物流调度问题，为了提高K公司生产线中多AGV物流调度的效率，设计了一种多AGV物流调度仿真系统；利用WebGL(Web Graphics Library) 技术建立了整个生产线场景的三维模型；系统能够自动给AGV分配任务，在AGV执行任务时，将AGV的电池电量和AGV路径规划问题考虑到物流调度系统中；该系统实现了对物流调度系统中AGV运输任务的合理分配，提高了物流调度的效率；经实际应用满足了K公司汽车总装生产线多AGV物流调度工程上的应用。     

基于Unity WebGL的海洋平台建造虚拟仿真系统

以海洋石油981钻井平台为例，整合WebGL技术、网络技术、三维仿真技术等领域的高新技术，对船舶建造场景和船体模型进行三维数字化和虚拟化，搭建船舶虚拟仿真样机，对船体建造节点进行动态匹配和工艺信息编辑，并同时突破WebGL渲染和内存分配优化技术，实现网络版的海洋平台建造虚拟仿真系统。通过该系统的实际应用，培训人员可以在线学习，实训操作不受时间、地点限制，从而有效提高自主学习的灵活度。