水下战视景仿真系统建模及实时场景渲染方法

针对水下对抗建模中随机误差加入的合理性及复杂环境实时细致再现的问题,提出了一种基于高层体系结构(high level architecture,HLA)和军用仿真平台Flames构建一个可定制、可重用的水下对抗视景系统的设计方法,引入基于分形布朗运动(fractional Brownian motion,fBm)特征约束的随机误差来构建仿真模型,同时开发出基于开放场景图(open scene graph,OSG)视景引擎的海面和水下空间,充分利用图形处理单元(graphicprocessing unit,GPU)实现海面和海底地形等的快速纹理映射及渲染。该系统能适应潜-舰、直升机-潜等多种水下对抗样式的视景仿真需求。实际应用结果表明,该系统具有较好的实时性和视觉效果。

应用水波弥散特性的舰船航迹三维可视化新方法

针对三维海洋仿真中舰船航迹再现的实时性与显示效果之间的矛盾,提出了一种应用水波弥散特性的可视化新方法.该方法将水面波的弥散特性应用到船首产生破浪的运动建模中,建立了简化的船行波粒子系统模型;然后根据船尾航迹的宽度距离扩散规律,建立了尾部航迹的粒子系统模型,并采用后续渲染技术实现跟海面的融合;最后基于开放场景图粒子系统,在VS2005平台对新方法进行具体实现.水声对抗仿真系统中的实际应用表明,新方法更符合物理运动规律,对整个系统帧速的影响小于1帧/s,有更好的实时性和显示效果.

西科大临潼校区三维虚拟校园系统设计实现

针对西科大临潼校区宣传的需求,基于3D Max和OSG设计实现了一套临潼校区三维虚拟校园系统。首先,应用3D Max对整个临潼校区进行三维建模,提出了一种大规模建筑物场景的划分建模方法。然后,基于VS2005和OSG对临潼校区三维虚拟校园系统进行设计实现,提出了一种自主漫游碰撞检测方法,并实现了自动路径场景定位功能。应用结果表明,该系统达到了实时三维交互需求和预期显示效果。

基于OSG的三维仿真平台的设计与实现

为了使仿真设计用户高效、快速地制作各类仿真应用系统,采用OSG(Open Scene Graph)技术,开发了一个实用方便的三维仿真设计平台(简称3DVR)。该平台在OSG基础上加以扩展,采用底层模块隐藏封装、模块整合等技术,构成一个使用更加方便的高级API函数库,在必要时可以使用底层函数进行二次开发。文中具体介绍了该平台各模块功能和特点、体系结构、相应关键技术以及应用实例,提供了一种可供进一步研发复杂仿真系统与应用的标准中间件的的方法,封装了各种通用的复杂仿真算法,使编程工作变得简洁明快。

基于OSG的家具展示系统的设计与实现

OSG(OpenSceneGraph)是为高性能图形应用程序而设计一个可移植的、开放源代码的基于高层图形工具包,主要用于实时视景仿真、虚拟现实、图形特效、可视化计算等方面的研究。为了节省系统开发的周期和成本,采用OSG技术,开发了可人机交互的家具产品的虚拟展示系统。文中详细阐述了OSG相关技术及其在系统中的应用,实验结果证明展示系统集实时性与真实性于一体,能够充分满足用户的个性化需求。

动态角色体系结构与算法研究

引入新一代动态角色系统概念构建VR仿真场景。首先提出了动态角色层概念,解决了传统方法中存在的接口混乱,资源浪费等问题;然后,通过虚拟环境编辑器管理和构建虚拟角色,将其摆放到合适的位置。并具体介绍了动态角色体系结构(动态角色库管理器、动态角色代理器以及工程项目)和工作流程,系统中属性库更新通过OSG(Open Scene G raph)编程实现(给出了实例飞机飞行计划模拟的方法和流程图),软件研发成果可以通过这样的动态角色系统得到很好的保障。

基于OSG的弹道导弹火力打击三维仿真研究

OpenSceneGraph(开放场景图,OSG)是当前流行的三维仿真引擎,具有开源可控的优点。利用OSG建立弹道导弹火力打击模型可为开展复杂导弹攻防体系仿真提供支撑。为此,提出一种以导弹发射点和打击点经纬坐标以及弹道高点高度为输入参数的弹道计算模型,并对其三维可视化方法中弹道曲线标绘、导弹尾焰与命中毁伤特效等关键技术进行了研究。仿真结果显示,与STK软件的计算结果相比,本模型的弹道计算误差较小,几乎可以忽略不计,同时可视化效果较为细腻逼真。

基于osgAL的三维虚拟声音的设计与实现

三维虚拟声音可以提高虚拟环境的逼真度和沉浸感,建立良好的人机接口。本文采用开源软件工具包Open Scene Graph Audio Library(osgAL)实现三维虚拟声音。本文对osgAL中的五个类如何配置进行了详细分析与说明,对三维虚拟声音的衰减、阻隔、多普勒效应进行了探讨,设计和实现了三维虚拟校园的声音仿真。实验表明,各种三维虚拟声音效果能与三维虚拟校园场景很好地融合在一起。