面向装配的飞行器超大模型实时可视化技术

针对飞行器大数据量CAD模型实时绘制困难的问题,提出一种LOD自动批处理生成以及实时自适应绘制方法.以零部件为处理对象以保留装配树信息,结合模型分割完成超大模型简化,并根据计算机存储能力、实时绘制能力以及CAD模型特点,实现了定量的LOD自动批处理生成;以精确遮罩查询为基础,根据计算机实时绘制负载和CAD模型面片密度,动态地调整LOD精度等级,使得各个模型的精度基本一致,避免了传统算法的弊端,实现了LOD实时自适应绘制,并进行了优化.实验结果表明:采用文中技术处理千万级三角面片的模型约1h完成LOD生成,并可在普通计算机上实现实时的自适应绘制.

飞行器大数据量CAD模型分割与剔除算法

提出了飞行器大数据量CAD模型快速SAH(Surface Area Heuristic)分割算法,并通过层次包围体树BVH(Bonding Volume Hierarchy)加速视锥剔除;利用GPU精确遮挡查询剔除视锥体内被遮挡的几何模型,将遮挡查询与LOD相结合,既提高查询速度,又可根据查询结果调整LOD等级。通过实验测试,SAH分割算法的复杂度降低为O(N),BVH缩短视锥剔除时间近50%,遮挡查询剔除了60%以上不可见的几何模型。绘制包含350万三角面片的CAD模型,帧刷新率达到40帧以上。

飞行器大数据量CAD模型并行绘制

针对飞行器CAD模型的数据量非常大,难以实现高分辨率实时绘制的问题,提出了一种基于拼接屏的多CPU并行绘制方法。集群绘制节点之间通过基于Sort-first的拼接屏并行绘制,将CAD模型构建动态BVH树,快速剔除单个节点视锥体外不可见的部分以降低负载,绘制结果通过拼接屏输出显示。集群绘制节点内部利用多核处理器开展数据调度、可见性剔除、BVH树更新、绘制等多线程并行进一步提高性能。实验结果表明,利用15个绘制节点并行绘制包含1 700万三角面片的飞行器大数据量CAD模型,可实时绘制分辨率高达6800*2304像素的图像。

飞行器大数据量CAD模型并行预处理

针对虚拟仿真中飞行器大数据量CAD模型在单台计算机执行预处理非常耗时的问题,采用消息传递接口(MPI)并行开发技术搭建了机群并行处理软硬件平台.以CAD模型装配树的零部件为处理对象,设计了并行预处理算法;通过并行执行几何模型简化、LOD生成、模型分割等预处理,以及动态负载均衡与数据传输存储优化来提高并行处理的效率.实验结果表明:与单台计算机执行相比,其预处理速度提高10倍以上.包含千万级三角面片、GB级数据量的飞行器CAD模型采用该并行处理系统,可以在60s左右完成预处理.

基于八叉树的复杂产品模型实时绘制技术

给出基于OpenSceneGraph场景模型的信息提取方法,利用八叉树对场景模型进行分割和视锥体剔除,有效提高了实时绘制的效率,尤其是对浏览场景细节时的绘制效率提高最为明显。采用基于分页技术的Pagelod方法,实现模型的动态调度,以减少I/O的负载,满足在有限硬件条件下虚拟场景中复杂产品模型的实时绘制要求。

为适应任职教育的短训教育改革探讨

随着我院学历教育向任职教育的转型,一批特殊的教学对象——短训学员成为了培养的重点。而在教育转型过渡期,由于种种因素制约,在短训教学的组织和管理上存在诸多问题,本文结合本单位短期培训实际,探讨任职教育下的短训教育的一些看法。

虚拟现实航天仿真技术研究

现阶段的航天仿真一般集中在多媒体仿真与可视交互仿真,其沉浸感不强。针对以上不足,论文结合虚拟现实仿真技术的特点,利用多通道显示技术和一系列开源软件开发了一个基于虚拟现实技术的航天仿真系统,并且结合实际应用提出各通道独立显示和完全显示模式,实现了数据计算与三维演示部分的分离显示和数据驱动,弥补了现在多通道演示系统形式单一的不足。该系统具有平台移植性好,沉浸感强等特点。

复合材料战伤抢修中的超声纵振制孔技术

为了解决飞机复合材料战伤抢修采用机械连接修理法制孔的难题以及修理便携式的要求,研究了基于超声纵振的制孔技术。首先结合钻头及切削刃的运动分析了超声纵振的制孔机理,其次设计了超声纵振制孔系统,重点研究了超声纵振换能器的振动原理,并通过有限元仿真优化的方式设计了换能器结构参数。实验证明,采用这种设计,可有效减少制孔对复合材料带来的分层、毛刺、拔丝等缺陷,同时满足前线机场野战抢修的需求。

碳纤维/双马树脂复合材料初始热损伤的影响规律

针对碳纤维/双马树脂(CF/BMI)复合材料的初始热损伤问题,以常用的CCF300/QY891复合材料为研究对象,采用实验方法,研究加热温度和加热时间对力学性能的影响规律、初始热损伤的损伤机理,分析硬度与初始热损伤程度之间的关系。结果表明:拉伸强度、压缩强度和剪切强度随加热温度的升高、加热时间的增加而呈下降趋势;除360℃下加热60 min时的拉伸模量、300℃下加热5 min时的压缩模量略有下降外,弹性模量在其他加热温度和时间时,基本保持不变;洛氏和巴氏硬度随加热温度、加热时间的变化趋势,与力学性能的变化基本同步。因此可通过测定硬度的方法确定CF/BMI复合材料的初始热损伤程度。