基于多层等值面的电磁环境三维可视化研究

电磁环境三维可视化是目前虚拟战场环境中亟待解决的问题之一,提出多层等值面的方法来表现三维电磁环境。数据生成采用了Longley-Rice电波传播模型,该模型考虑地形遮挡以及大气影响,计算生成了用频设备的三维空间电磁波强度值。为了直观表现电磁波强度在空间中的分布范围,采用多层Marching Tetrahedra(MT)等值面的方法,表现了多个不同强度大小的电磁环境分布,解决了面绘制方法在对体数据内部数据细节表现不够的缺陷。为了提高电磁环境的可视化性能,充分利用现在图形处理器(graphic processing unit,GPU)的通用计算能力,实现了硬件加速多层等值面一起提取输出的方法,降低CPU计算负荷,加快了等值面提取速度。最后实现了一个可实时交互的电磁环境三维可视化系统,实验结果表明该方法表现了用频设备在虚拟战场环境中的三维电磁态势,对于用频设备选址和无线通信规划都有一定的辅助作用。

虚拟作战空间环境及其数据描述与交换方法研究

虚拟作战空间环境(又称数字化作战空间环境)是重点研究对战争有重要影响的大气、海洋和太空环境现象变化规律和效应的建模与表现及其数字化产品制作的新技术领域。简述了作战空间环境的概念及其对战争的影响、虚拟作战空间环境的概念及其技术挑战;探讨了SEDRIS(综合环境数据描述与交换标准)在构建虚拟作战空间环境中的应用问题;以气象要素为例,阐述了基于SEDRIS标准对自然现象要素进行建模、仿真与可视化,以及自然现象要素与三维战场场景的合成方法。

分布交互仿真作战环境中有人驾驶飞行仿真平台

论述由本课题组研制成功具有高逼真度动力学特性关键机载系统功能仿真良好的人机交互界面和逼真的环境仿真能在分布式虚拟战场中进行交互作战的有人驾驶通用飞行作战仿真平台显示出飞机动力学虚拟样机对武器平台设计和战效评估的可行性和重要性

虚拟战场环境中的态势标绘与表现

针对军事指挥所现状,设计并实现了一个态势标绘系统,能提供在电子地图上的二维标绘和在虚拟战场环境中的三维标绘两种标绘手段。重点讨论了三维态势标绘中涉及到的地形高程匹配、碰撞检测与碰撞响应、特殊信息和特殊效果的表现等关键技术,并提出了一种二维标绘和三维标绘的实时转换方法,从而实现了二维态势与三维态势的联动表现。

虚拟战场环境中的多维信息综合显示

21世纪的综合战场环境(SB)中演练将包括陆海空天多种实体在综合自然环境(SNE)中的 协同作战,指挥控制(command and control,C2)系统操作员需要一种直观、自然的方式了解整个战场的所有信息,以便对训练效果和武器性能做出高效快速的评估和分析。传统的桌面显示模式面对综合战场环境中的巨大的信息量暴露出了多方面的局限性。本文综合2D/3D优点提出多维信息综合显示的构想。

DirectSound在虚拟现实系统声音模拟中的应用探讨

作为目前微软主推的音频处理工具DirectSound与其他早期的API在播放WAV文件中相比 ,在许多方面有着不可比拟的优势 ,可以完成复杂的混音播放。而在研究了三维虚拟现实系统中对声音仿真的要求以后 ,我们发现DirectSound是目前最适合在三维虚拟现实系统中使用的声音合成工具与播放工具。同时 ,本文对在三维战场环境仿真系统中如何应用DirectSound声音合成播出的一般方法进行了探讨 。

基于Unity的虚拟战场地理环境构建

虚拟战场地理环境在部队的训练和作战过程中发挥越来越重要的作用。采用Unity开发平台是构建虚拟战场地理环境的一种有效方式。针对战场地理的基本要素,研究基于Unit3d开发引擎的虚拟战场地理环境构建步骤,提出地形生成顺序和制作素材工具的优化方法,并对地形高度图生成、地形纹理、道路交通、地质细节等关键技术进行探讨。该研究对于虚拟地形环境构建具有一定的技术参考作用。

虚拟战场环境三维可视化的关键技术研究

虚拟战场环境三维可视化中的关键技术主要涉及到地形LOD技术、实体建模、特殊效果生成、声音仿真、实时场景控制5个方面。在虚拟战场系统设计和实现中能否适当地选取以及正确地运用这些关键技术,关系到可视化系统的成败。为方便对这些技术进行选取,重点阐述了这些技术目前主要的实现方法及其在可视化应用中的优缺点。

虚拟地理环境时空建模及其作战计划推演应用

制定科学、合理、完备的作战计划是赢得现代战争的关键,作战计划推演可辅助指挥员查找作战计划潜在的冲突与矛盾、优化作战方案。虚拟地理环境可为作战计划推演提供时空描述机制、环境分析模型和态势可视化环境。本文首先设计了面向作战计划推演的虚拟战场环境空间剖分与编码方法和战场环境时空数据组织模型;然后提出基于推演事件的作战计划表达方法,设计了基于推演事件的作战计划时空冲突检测和动态演播方法;最后在防空作战推演中进行了典型应用,验证了方法的可行性。

装备作战仿真中的虚拟现实及可视化研究

该文分析了装备作战研究的现状,重点提出了装备作战仿真的定义,及其用装备作战仿真方法通过研究作战过程、作战结果,进行装备作战、装备使用及相关问题研究,本文结合实际工作经验,从虚拟战场环境、实体建模、分布式网络等方面研究分析了装备作战仿真中虚拟现实及可视化技术有待研究、发展和解决的一些关键技术问题。

分队指挥模拟对抗演练系统设计与实现

为解决应用虚拟作战场环境来模拟战术想定的问题,通过"分队指挥模拟对抗演练系统"的实例,以软件工程的角度提出了虚拟战场环境中模拟对抗演练系统的设计方案——从系统总体设计入手,就系统的功能、基本构架及其各组成模块做了具体设计,并应用该设计实现了模拟对抗演练系统,解决了战斗参训人员如何通过非实战手段提高作战能力和技巧的问题。

虚拟战场环境中地形编码技术的研究与实现

详细讨论了虚拟战场环境仿真系统中地形编码的原理及技术实现。提出了一种简单的判断点在三角形内的方法,采用不规则三角形作为地形编码的基本结构单元,并结合地形分块思想,实现了对地形编码的实时仿真。本文的思想和方法对同类系统的开发具有借鉴意义。

三维虚拟战场环境符号的视觉变量研究

虚拟现实技术使传统二维的、静态的地图表示向三维的、动态的场景表示方向发展,传统的二维符号视觉变量已不适应三维虚拟战场环境的需要。本文结合三维虚拟环境的特点,提出了一套基本适应三维虚拟战场环境的三维符号视觉变量。

分布式虚拟战场环境中地理环境模型的研究

现代战争是陆、海、空多兵种协同作战的全方位的复杂战场环境,对战场环境的综合仿真是一项庞大的系统工程,因此,通过计算机仿真为武器系统的研究提供强有力的技术手段。本文主要讨论了分布式虚拟战场环境中的地理环境模型,详细阐述了分布式虚拟环境中综合地面环境研究的各个方面,提出了一种可以实时估算各种地理环境因素动态变化的计算模型。

分布式战役仿真系统的数据交互管理策略

目前大规模分布式战役仿真系统的数据交互一般采用基于HLA思想的数据发布/订购机制,存在静态资源绑定和通信带宽要求高等问题。提出将仿真实体的输出数据分类汇总形成"态势层",每个"态势层"构成一个全局共享的分布式虚拟环境,实体与虚拟环境进行数据交互。该方法与传统的以实体为中心的数据交互思想相比,实现了实体间数据交互的松耦合,降低了数据交互定义的逻辑复杂度,有效减小了网络交互数据量。

虚拟战场环境三维可视化关键技术研究

针对三维地理仿真平台中虚拟战场环境三维态势表现的关键技术,提出了三维军标标绘、电磁环境可视化表现和三维地形分析技术的解决方法,有效提高了平台虚拟战场环境可视化的表现效果。

坦克分布式虚拟训练系统方案

为了完成某种主战坦克的训练任务,运用虚拟现实技术,设计了一种主战坦克模拟训练器,并基于HLA的设计思想开发了一个有该主战坦克模拟器参与其中的虚拟作战环境。在这个虚拟作战环境中,由教练员负责作战方案的设置、监控,在指挥员的指挥下,红方力量包括主战坦克模拟器和计算生成兵力与蓝方力量进行对抗。文中详细介绍了系统的设计思想、总体结构及系统的组成和特点。

基于反坦克导弹模拟训练的虚拟战场环境设计与实现

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台。结合反坦克导弹模拟训练需要，对虚拟战场环境的建立进行了论述，给出了具体的设计方案，实现了一个逼真的射击训练模拟环境。所涉及到的虚拟战场环境已成功应用于反坦克导弹模拟训练当中。