一种实体沙盘与电子沙盘双向互控系统研究

沙盘多应用于军事、展览、教育、旅游等领域,是教学、展示和宣传的有效工具。本文采用计算机控制技术,使用可编程逻辑控制器进行信号接收和传输,结合地形实模数控雕刻、三维GIS、多媒体等技术,实现对实体沙盘与电子沙盘的双向联动控制。区别于常规沙盘一键式播放演示、将实体沙盘与电子沙盘割裂开的展示模式,该互控系统可使声、光、像同步显示,并实现了通过遥控器、激光笔、触摸屏等多种终端对实体沙盘与电子沙盘的同步控制,提升了沙盘的表现力和感染力。

面向实体沙盘虚实场景漫游的联动交互

为提升实体沙盘的演示效果,丰富沙盘交互功能的多样性,提出一种基于实体沙盘场景漫游的联动交互方式。利用计算机视觉技术,通过Cam Shift与颜色识别相结合的改进算法,对所设计的人物模型在实体沙盘平面上的运动进行跟踪。通过基于平面标定的单目平面定位方法,对跟踪目标在沙盘上的平面位姿信息进行测算,并根据实验中对误差的分析与校正,使该平面定位方法能够满足实际定位的精度需求,从而精确获得人物模型在沙盘上移动时的朝向、方位角和二维坐标所组成的平面位姿信息。当在实体沙盘上移动人物模型进行漫游时,将所获得的平面位姿信息实时映射到虚拟场景的人物控制器上,就可以实现在虚拟场景和现实场景中同步漫游的联动交互效果。

数控沙盘系统的设计与实现

数控沙盘系统在借鉴全军先进经验的基础上,第一次实现了实体沙盘、三维数字地形、二维矢量地图与多媒体信息播放结合的"四位一体"的数控联动。系统综合运用空间可视化信息技术、虚拟现实技术、网络GIS技术等现代化科技手段,充分发挥实体沙盘形象直观、三维数字地形细部清晰、二维矢量地图数学精度高、多媒体信息丰富的特点,让指挥员生动、形象、快速、准确地了解、掌握战场环境的各类信息,有效实施指挥决策。

“三北”防护林工程多媒体电子沙盘的设计和制作

多媒体电子沙盘通过声、光、电等多维元素,在空间场景下全方位展现地理空间环境。以"三北"防护林工程多媒体电子沙盘制作项目为例,在分析多媒体电子沙盘特点的基础上,结合项目具体设计和制作过程,从对空间地理环境的多元素全方位再现和整体氛围的营造等角度出发,设计并研制一款多媒体电子沙盘,真实反映"三北"防护林区各种专题目标信息的空间分布,便于政府部门日常工作管理,增强广大人民群众对"三北"林区的直观感知效果。

基于“在线-在环”融合的智能交通控制系统综合实验设计

文章设计了基于“在线-在环”融合的智能交通控制系统综合实验。首先,通过实体沙盘全景模拟城市道路交通网络形态;再利用自主研发的OSP(open simulation platform)交通仿真软件动态仿真沙盘路网交通流状态,并进行交通控制策略设计;最后,采用现场级交通控制器执行所设计的交通控制策略,并反馈到仿真软件中进行控制效果评价。该实验将交通流理论、交通控制策略设计、交通仿真和交通控制器应用等知识融为一体,不仅可使学生更好地理解交通控制理论的基本原理和关键技术,还可有效提高学生综合运用知识开展实践的能力。