基于Open GL的实时空情仿真可视化系统的研究与实现

介绍了以 Open GL为工具开发空情仿真可视化系统的具体方法。重点阐述了系统实时性的实现、三维模型的建立。

煤矿安全生产培训仿真系统的可视化设计与应用

针对传统培训方式受限于场地、设备或安全因素,难以模拟出真实的煤矿环境,设计了煤矿安全生产培训仿真系统。将360°环屏沉浸式投影设备作为煤矿安全生产培训仿真系统硬件平台,为学员创造出身临其境的模拟情景,使学习过程更为轻松、直观。通过获取煤矿巷道数据源、煤矿安全生产培训虚拟现实场景模型构建等,实现系统软件部分的煤矿虚拟生产培训与可视化展示。设计开发导线管理信息模块,以确保系统在实际应用中可实现三维场景实时性和动态性。通过实例应用结果表明:煤矿安全生产培训仿真系统所呈现的内容与实际场景的相似度极高,说明可在虚拟场景中为学员呈现一个逼真的煤矿环境,使学员仿佛置身于真实的矿井之中。这种逼真的视觉效果不仅能够增强学员的沉浸感,还能让他们更加深入地理解矿井的结构、安全操作规程及应对突发状况的策略。

基于可视化数据挖掘的AGC性能实时监测系统设计

随着大数据时代的来临,实时数据处理技术已经成为可视化数据挖掘实时监测系统的关键技术之一。可视化数据挖掘是一个不可或缺的工具,对于分析和挖掘复杂数据至关重要。为提高数据处理和分析的效率,文章设计了基于可视化数据挖掘的自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)性能实时监测系统。

三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统的研发

背景:目前中医成人针刺穴位数字化、可视化系统相关报道日益增多,且中医儿童针刺穴位数字化、可视化系统及蒙医训练针刺手法仿真系统已有报道,但蒙医面向儿童群体此类系统尚未见报道。目的:研发蒙医儿童针刺穴位仿真系统,希望供临床教学、施术手法练习及针刺安全性研究使用。方法:在学龄前男童断层解剖数据集基础上运用PhotoShop 2021与Digihuman Reconstruction System软件完成儿童三维数字化虚拟解剖模型及内部多器官组织的构建;通过Unity数据库语言编制蒙医顶会穴等27个穴位的相关注释信息库;在儿童3D打印头颈部树脂模型上选用蒙医金针、银针录制针刺穴位教学视频;在Unity3D软件中整合儿童解剖模型、穴位注释信息库及针刺操作视频并编写代码,成功创建集仿真针刺训练、临床教学及针刺安全性研究等多功能于一体的三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统。结果与结论:①该研究基于真实儿童标本,为减少二维分割错误,采用手动逐层分割断面图像法,最大程度确保3D模型精度的前提下,使用3D软件Digihuman Reconstruction System提取和保存独立分割数据,与PhotoShop.2021软件共同完成儿童头颈部外层皮肤与其内部骨性结构、颈脊髓、血管和神经、肌肉及韧带等数十个解剖结构的三维重建后,于MeshLab软件中完成各独立结构基本形态和整体轮廓完整性核验工作,并利用3-matic research 13.0软件进行最终精细化调校及解剖位置确认,成功模拟还原学龄前儿童头颈部真实解剖形态。②该研究运用Unity3D软件将儿童三维模型、针刺操作视频和穴位注释库三者整合,成功构建三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统。③该研究以中国学龄前男童真实连续断层超薄数据集为基础,实现了中国首个蒙医儿童头颈部针刺穴位三维数字化、可视化系统的研发,较既往针刺软著更贴合亚洲儿童解剖形态学发育特点,在蒙医针刺安全性研究、临床教学及针刺模拟训练等领域具有极高应用价值。

儿童颈项部腧穴三维数字可视化系统研发与应用

背景:目前已有成人腧穴三维数字化、可视化系统的相关研究,但基于真实儿童数字化断层解剖数据集对儿童腧穴可视化相关的研究报道并不多见。目的:设计研发儿童颈项部腧穴数字三维可视化系统,为针灸学、经络腧穴学教学、针灸临床、针刺施术手法练习及针刺安全性研究提供依据,并为研发儿童腧穴仿真系统提供基础。方法:基于真实学龄前男童断层解剖数据集,运用PhotoShop 2021与Digihuman Reconstruction System软件完成儿童颈项部三维数字化虚拟解剖模型及内部多器官三维重建;通过Unity数据库语言编制风府、风池等11个腧穴的数据库;在Unity3D软件中整合儿童颈项部解剖立体模型、腧穴数据库及编写针刺操作代码,成功创建集仿真腧穴定位、三维腧穴解剖、针刺训练、临床教学及针刺安全性研究等多功能于一体的儿童颈项部腧穴三维数字可视化系统。结果与结论:①该研究基于真实儿童标本,采用手动逐层分割断面图像法以最大程度确保3D模型精度。使用3D软件Digihuman Reconstruction System提取和保存独立分割数据,与PhotoShop 2021软件共同完成儿童颈项部外层皮肤与其内部骨性结构、颈部脊髓、血管和神经、肌肉及韧带等数十个三维重建解剖结构模型。于MeshLab软件中完成各独立结构基本形态和整体轮廓完整性核验工作,并利用3-maticresearch13.0软件进行最终精细化调校及解剖位置确认,成功模拟还原学龄前儿童颈项部真实解剖形态。②依据并参考中华人民共和国国家标准收集整理儿童颈项部常用腧穴的名称、所属经脉、定位、局部解剖、进针层次、针刺方法、针刺意外与预防、腧穴主治、二维解剖断层图像等8个方面内容形成腧穴数据库。③运用Unity3D软件将儿童颈项部三维模型、针刺模拟操作和腧穴数据库三者整合,成功构建三维数字儿童颈项部腧穴可视化系统。该系统可显示儿童颈项部腧穴的信息、二维三维解剖结构,并实现了儿童颈项部腧穴的二维、三维针刺模拟功能及针刺安全性研究功能。基于真实儿童标本超薄断层解剖数据集,构建了首个儿童颈项部腧穴三维数字化、可视化系统,较既往腧穴系统更贴合亚洲儿童的解剖形态学发育特点,在针刺安全性研究、临床教学及针刺模拟训练等领域具有极高的应用价值。

制导炸弹的实时仿真可视化系统设计

分析了运用OpenGL图形库对制导炸弹飞机带飞和投弹实验进行实时化、可视化仿真设计的可行性。研究了实时仿真所需的五大功能模块。介绍了如何利用OpenGL和VisualC++6.0以及串口通讯实现编程的方法。制导炸弹的实时仿真可视化系统设计是以VisualC++6.0为开发工具,利用其强大的类库MFC及工具AppWizard,结合OpenGL图形库的编程思想而实现的。它实时、生动、清晰、直观地显示了制导炸弹飞机带飞和投弹的全过程,从而实现了制导炸弹的实时可视化仿真。实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出制导炸弹的飞行姿态及其性能参数。

光电经纬仪实时可视化仿真系统

经纬仪实时可视化仿真系统可用于操作手训练和经纬仪测试,构建了经纬仪仿真系统总体功能结构,主要完成经纬仪场景仿真和跟踪状态解算。论述了场景仿真中CCD虚拟相机成像模拟、目标轨迹仿真、目标脱靶量求取、背景云图模拟和实时图像效果添加等关键技术。建立了经纬仪跟踪控制系统simulink模型,通过Real-time Workshop(RTW)生成了模型代码,并进行相应改写建立了跟踪状态解算模块。采用VC++,Vega,OpenGL和OpenGL着色语言(GLSL)开发了仿真系统,实际应用表明,实时性良好,不需接入实际经纬仪系统,进一步降低了训练的成本,并能帮助实际系统进行测试、分析与设计。

吊钩可视化监控系统在冶金桥式起重机中的应用

本研究深入分析了可视化监控系统在冶金桥式起重机吊钩环节的实际运用意义。在详细解析冶金桥式起重机的基本结构和工作原理的同时,特别关注了吊钩在关键任务中的关键功能。对当前吊钩监控技术水平进行了梳理,并提出了吊钩可视化监控系统的构思。系统的硬件和软件相互配合,进行实时监测。文章还就冶金行业使用的桥式起重机,探讨了吊钩可视化监控系统的整合、实时数据监测以及异常预警等议题。在讨论中强调了操作效率和安全性提升的重要性,并指出起重机的性能和安全等级经过案例验证得到显著提升。

基于实时测控数据驱动的航天可视化仿真系统

随着我国航天事业的发展,对航天测控可视化系统仿真技术的要求也逐步提高。文章以我国嫦娥一号卫星首次月球探测工程为背景,分析和研究了基于实时测控数据驱动的可视化仿真系统需要实现的功能,并针对过去实时视景仿真系统中视点设计适应性差、缺乏灵活性等弊病,提出了可应用于航天探测视景仿真的通用视点设计步骤,实现对三维视景灵活多变的实时渲染显示。

音乐喷泉系统的可视化设计及实时仿真

介绍音乐喷泉系统的结构及设计思路。针对传统的音乐喷泉系统的缺点和实际存在的问题，提出了分级控制的思想和实现方法，详细论述了音乐喷泉的控制码（造型码）的可视化编程以及音乐喷泉造型的实时仿真，并用当前流行的编程工具VB加以实现。系统集声音动画于一体，充分展现了多媒体技术和音乐喷泉的勉力。

关于改善可视化仿真系统实时性的途径

实时性是设计可视化系统所面临的关键技术问题之一,如何协调系统的实时性和模型的真实性是可视化仿真系统实现的瓶颈。结合应用仿真建模工具MultiGen的开发经验,从模型数据的组织结构、绘制优先级的确定,以及复杂场景建模与显示中常用的实例化、LOD、Billboard等方面,探讨了在可视化系统设计中改善实时性可采用的途径,并逐个分析其特点、利弊及处理技巧。

可视化过程控制实时仿真系统设计与开发

针对复杂工业过程建模与仿真设计的特点和要求,设计并实现了一套面向典型过程控制的集组态、仿真和监控一体化的可视化实时仿真系统.系统结构主要包括前台用户操作、中间数据通信和后台仿真计算3部分,采用面向对象和模块化的设计思想,通过VC++编程,将组态界面和原理界面与Simulink仿真模型整合在一起,实现了工艺流程组态图和原理图的可视化、仿真计算、曲线显示和与外部PLC实时通信等功能,可供控制系统的生产过程模拟、半实物实时仿真、参数设置以及工艺流程学习等过程使用.测试表明,所设计的系统操作简单,界面美观,通用性强,易于二次开发.

物料自动化输送系统实时可视化故障预警技术

自动化输送是现代化物料运输中被广泛应用的系统,但该系统在实际应用过程中存在无法及时解决与处理故障问题、复杂故障不支持溯源以及故障预警人机交互不够智能、便利等问题现象。因此,针对此种问题现象需要进一步开发与应用实时可视化故障预警技术,用以实现动态化、智能化、可视化的故障问题预警,进而全方位维护物料自动化输送系统的安全、稳定运行。鉴于此,本文以典型数字化车间物料输送系统为例,展开对基于实时可视化故障预警技术的物料自动化输送系统构建研究,以期为提高系统故障预警效率、减少系统运行维护成本、提高生产效率提供参考与借鉴。

数字实时仿真互联网络可视化系统的设计

本文介绍了一个飞弹数字实时仿真互联网络可视化系统的设计与技术要点。

智能弹药的实时仿真可视化系统设计

针对仿真可视化系统开发时间长、开发费用高的问题,提出了一种利用Unity3D引擎进行实时仿真可视化系统开发的模块式设计方法;首先,对武器仿真可视化系统进行了分析,提出了智能弹药实时仿真可视化系统的五大模块;然后,通过在3ds Max下建立智能弹药模型和Unity3D下的二次开发,构建了智能弹药仿真可视化系统的仿真环境,以C为编程工具,设计了仿真驱动、串口数据通讯和仿真输出模块;最终,实现了智能弹药实时仿真可视化系统;实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出智能弹药的飞行姿态、飞行参数和飞行轨迹。

基于实时监控的碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析

结合系统仿真技术、实时监控技术、数据库技术和可视化技术,开展碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析研究,构建仓面施工精细仿真模型。该模型不仅可以通过仿真计算获得详细的仓面施工进度信息,而且实现了可交互的仓面施工三维动态可视化分析。研究成果已应用于西南某碾压混凝土坝工程。

矿井通风可视化仿真系统的改进研究

为了提高矿井通风管理信息化水平和促进矿井通风可视化仿真系统的改进,分析了矿井通风可视化仿真系统的开发现状、趋势,并对构建矿井通风可视化仿真系统的关键问题及不足进行分析.基于计算机图形学、GIS理论和矿井通风理论,对矿井通风可视化仿真系统的开发模式、可视化仿真平台、通风网络拓扑关系维护、通风网络解算和通风系统双线图的快速自动生成进行了改进研究和实现,这对于构建矿井通风可视化仿真系统或改进现有矿井通风可视化仿真系统具有一定的促进作用和参考价值.

复杂系统实时仿真的可视化建模方法研究

针对复杂系统实时仿真模型精细、开发难度大的问题,采用扁平化、组件化的模型设计和基于关系数据库的模型管理方法,从组件化模型设计、关系数据库模型管理、模型接口设计以及模型代码生成设计4个方面进行可视化建模研究。通过飞行器协同实时仿真试验,验证了仿真结果满足实时仿真的要求。所提出的可视化建模方法可以将多种可视化仿真建模语言开发的模型融合,实现复杂系统的模型开发、管理和运行,为复杂系统的实时仿真提供支撑。

基于复杂电磁环境雷达信息实时可视化系统

雷达信息实时可视化是战场可视化的重要组成部分,对作战推演、评估有重要影响,建立了一套雷达信息实时仿真系统。该系统以实时变化的电磁环境为基础,考虑自然环境和动态电磁干扰,能够直观高效地展示雷达三维信息。首先通过扩展经典雷达方程,建立了基于雷达方向图函数和探测距离为参量的数学模型,以非均匀采样法绘制出了雷达三维威力范围。然后利用基于多种自然因素对雷达方程中的路径损耗的电磁传播衰减数学模型,实现了自然环境影响下的雷达信息可视化;运用雷达干扰方程,实现了单/多电子干扰情况下雷达信息可视化。根据基于参数的雷达绘制阈值变化的方法,提高绘制速度;最终利用基于网状数据的逻辑结构方法,实现了多部参战平台处于复杂电磁环境下相互干扰的雷达信息实时可视化系统。结果表明,该系统不仅观察效果真实直观,而且能动态、实时的可视化雷达信息系统。

矿井通风三维可视化仿真系统的设计与实现

针对目前国内外通风仿真系统软件存在的不足,提出了矿井通风三维可视化仿真系统的总体设计,系统由4大模块组成,即通风系统的三维自动构建、通风系统的三维可视化、动态风流仿真和通风图属三维交互查询。通风系统构建模块为系统提供数据,三维可视化模块用于系统的三维可视化操作。动态风流仿真模块基于改进的粒子系统算法,可显示风流方向、风流类型、风量等通风参数。三维交互查询模块用于通风系统的空间查询与分析。对上述4个模块的关键问题进行了详细研究和实现,并以开滦矿区某矿通风数据进行了实际应用,验证了系统的可行性与实用性。