基于ArcGIS Engine的三维校园系统的设计与实现

三维可视化是数字校园的高级技术特征之一,是实现虚拟校园空间的必然要求。基于ArcGIS Engine,构建了成都信息工程学院的校园三维地理信息系统,把地理信息系统的空间模型移植入虚拟现实的三维世界,实现了校园的三维模拟,显示了校园的基本地物特征,并具有三维飞行漫游功能;允许用户进行简单的信息查询等功能,满足用户对三维视景实时动态的可视化要求。     

基于World Wind的民航导航数据库设计及实现

导航数据库可用于导航计算、导航台自动调谐管理和辅助完成飞机实时定位等,是飞行管理计算机所必须的数据源。为了开发高逼真度的飞行模拟视景系统,设计了一种基于World Wind的导航数据库并进行实现。数据库包括机场、跑道、仪表着陆系统、测距仪系统等信息,可实现全球导航数据的查询、修改与显示以及飞行计划的控制与显示,并最终在World Wind中实现所有信息的三维显示。以数字高程数据及高清遥感影像为视景模型,结合飞行模拟插件,并借助于World Wind平台,完成了一套以该数据库为基础的飞行模拟视景系统。     

试论舰载机着舰仿真

针对舰载机着舰的特点,从数学仿真模型和视景系统仿真方面简要介绍舰载机着舰仿真,综合归纳了舰载机仿真的特点。与陆基飞机相比,舰载机着舰仿真需要增加航母相关运动模型、逻辑和三维可视化模型,并且在视景显示方面也有更高的要求。进行舰载机着舰仿真研究,建设舰载机地面试验环境,开展地面飞行模拟试验,对工程研究和飞行员训练具有重要的意义。     

基于FlightGear的飞行导航数据可视化仿真研究

飞行器的飞行导航数据显示是控制其飞行轨迹不可缺少的一部分,针对飞行导航数据可视化仿真分析的需求,本文讨论了基于FlightGear软件的飞行导航数据可视化的实现方法。首先分析了FlightGear软件的特点及其相关组件的功能;之后,在导航系统工作基本原理的基础上,研究了导航数据三维可视化显示的可行性;最后针对FlightGear软件的特点以及与外部数据的传输方式,设计了导航数据可视化显示方案,实现了对飞行导航数据的三维可视化显示,达到人机交互的效果。     

OpenGVS中三维云的快速模拟

三维云的模拟可以大大提高飞行模拟器视景的逼真度,粒子系统又是模拟三维云的有效方法.介绍了三维视景中模拟三维云的几种常用方法,分析了OpenGVS中仿真云的局限性以及粒子系统模拟三维云的优点,在分析粒子系统的基础上,提出了一种在OpenGVS中基于灰度图约束的模拟三维云的方法,利用该算法,通过恰当选择粒子数量和粒子模型可以在取得逼真效果的同时满足视景系统实时性的要求.最后给出了在OpenGVS中的实现方法.     

飞行模拟器视景软件开发

视景系统是飞行模拟器系统中的一个主要的子系统,涉及图形学、虚拟现实、软件工程等学科。介绍了虚拟现实技术和视景软件开发平台Vega以及利用Vega开发视景系统的技术和过程,并利用Vega开发了基于六自由度平台的飞行模拟器视景系统。软件目前已经能实现单机场的飞机滑跑、起飞、降落的视景模拟。     

基于AR的无人机特情仿真训练系统

无人机特情训练系统存在难以模拟特情、难以重复训练、仿真的逼真度不高等问题。通过增强现实进行虚拟特情和飞行训练的虚实结合,实现特定条件下各种典型特情的仿真训练。采用融合ORB特征点和人工标志的三维注册方法,解决了虚拟对象和实体操作台叠加精度要求高的问题。采用虚实融合技术,逼真直观地模拟典型工况下的特情,提示特情处置流程。基于AR的特情模拟仿真,丰富了无人机训练系统的任务场景,提高了真实感与鲁棒性。     

视景仿真系统的开发研制

视景仿真系统运用了虚拟现实技术,使综合仿真/测试不再停留在平显、下显以及各种仪器仪表的数字显示上,而是将飞机导航、警戒、攻击等过程形象而真实地的展现在三维虚拟现实空间中。该系统在试验中的使用丰富了试验手段,对于了解和判断飞行仿真和控制的合理性及逼真程度有重要的辅助作用,同时也大大提高了演示效果。本文简要介绍视景仿真系统的组成和功能,着重论述部分重要模块的实现方法。     

视景模拟的显示问题

前言视景模拟是飞行模拟的主要组成部分。视景模拟的逼真程度直接关系到受训人员能否作出正确的响应。视景模拟系统由景象生成系统和景象显示系统两部分组成。常用的景象发生系统包括电     

虚拟座舱显示系统关键技术研究

根据实际飞行仿真系统中的任务需求,以国内外先进战机座舱显示系统开发经验为基础,结合虚拟现实技术,应用专业的图形开发平台,设计完成了一套“一平三下”的座舱显示系统。文中介绍了该虚拟座舱显示系统的组成结构,深入研究了下视显示子系统中无人机控制台的设计和雷达图像动态显示以及平视显示子系统开发中目标定位和与视景叠加等关键技术问题和解决方法。开发完成的虚拟座舱显示系统具有逼真程度高,实时性好,信息显示标准化、告警分类化,系统模块化、扩展性好等优点,尤其是下视显示系统中无人机控制站和雷达图像显示的开发,增强了飞行员态势感知能力,使该系统在国内同类系统开发中处于领先地位,并在实际仿真系统中得到了应用。     

NNW-TopViz流场可视分析系统

流场可视化技术采用图形图像直观地表现CFD数值模拟的计算结果,使用户能够方便地对这些数据进行分析、比较和研究。然而,CFD数值模拟的流动复杂,其产生的流场数据规模巨大、数据类型复杂、特征提取困难,传统的串行可视化软件效率低、交互手段单一,难以满足数据分析的需求。国家数值风洞（NNW）工程研制了一套流场数据处理可视化软件系统（NNW-TopViz,简称TopViz）,具有对流场数据处理与特征提取、几何图形绘制等可视化与交互功能。根据可视分析效率需求,TopViz实现了线程并行,在多核计算环境下有效提高了可视化计算和交互效率;针对流场特征提取困难、常规方法效率低的问题,TopViz实现了基于卷积神经网络的流场旋涡特征提取方法,提升了特征提取准确率和效率;为提高软件交互效率并提供便捷的交互方式和体验,基于头戴式显示设备和体感控制器构建沉浸式虚拟显示与交互平台,TopViz实现了手势和眼球凝视2种交互方法,提供沉浸式环境下多视图、多角度流场探测方式。     

基于OpenGL的飞机飞行实测数据可视化研究

为实现飞机飞行历程实测数据的可视化,并检测飞行数据是否满足飞行大纲要求,运用OpenGL (Open Graphic Library)技术,研究了飞机的三维模型建模方法、特殊场景的生成技术和三维模型的实测数据驱动;建立了飞机的三维模型和飞行场景.基于飞行实测数据驱动方式,实现了飞机飞行历程数据的多视角可视化,直观地再现...     

民机CAD/CAE数据融合可视化

为提升民机设计质量以及设计评估效率,提出一种以民机仿真数据可视化引擎为基础,有效融合民机CAD数模的多学科数据融合可视化方法。首先,依靠主流CAD系统对STEP国际标准协议文件格式的支持,在通用的工程仿真数据可视化引擎上搭建解析读取STEP文件的接口,读入的设计数据与相关的仿真数据共同存放在可视化平台场景树结构内,显示于统一的场景;然后,凭借计算机集群并行渲染提高交互可视化帧率,便于工程人员与民机多学科数据实时交互。平台融合了CAD/CAE数据剖切、测量、流线提取等交互可视化分析功能,支持全尺寸立体VR显示,可在多通道沉浸式显示系统开展协同评估。通过相关案例展示与分析了民机多学科数据融合效果,验证了CAD/CAE数据融合可视化平台的可行性和有效性。     

基于虚拟现实的导向钻井信息可视化系统

深入地研究了虚拟现实中三维动态图形、立体显示及人机交互等实现技术,并将其运用到基于虚拟现实的导向钻井信息可视化系统中,很好地解决了导向钻井中地层、老井井眼轨迹、靶点、设计轨道以及实钻轨迹等钻井对象的三维可视化问题,大大提高了钻井成功率.文中详细描述了系统的体系结构、钻井对象的建模方法及其三维可视化的实现方法.     

基于Creator的机场飞行区特殊视景仿真系统的关键技术分析

虚拟场景建模是虚拟现实技术中的关键技术之一。为了更真实有效地模拟飞机在机场飞行区运动过程中的特殊视景,在简化模型的基础上,使用实例技术、外部引用和LOD技术几何建模,并进一步举例说明物理建模和运动建模的过程,给出了仿真实现的详细流程。该方法能够使管制员在雷达屏幕上观察飞机的动态及一些特殊情况,并及时解决冲突。利用Creator、Vega及VisualC＋＋6．0,实现了对机场飞行区特殊视景的仿真。结果表明该系统在培训管制员方面起到了很重要的作用,从而减少了特殊事件对飞机产生的影响及在地面的碰撞事故,缓解了管制员的压力。     

机载多媒体网络传感器技术研究

为了解决机载设备获取的视频图像不清晰、数据容量小等问题,本文研究了机载多媒体网络传感器的实现技术,给出了机载多媒体现场记录系统的总体技术方案,并讨论了显示器、存储单元及MCU单元选择等问题.网络传感器技术能够提高机载图像和数据获取及记录的能力;机载多媒体现场记录系统是实现机载图像和数据获取的一种高效可行的方法.     

虚拟现实技术在飞行器级间分离仿真中的应用

主要讨论应用虚拟现实技术进行飞行器级间分离仿真分析的方法。给出了飞行器级间分离仿真时用于控制飞行器模型运动的虚拟世界结构，并且据此建立了一个包括飞行器模型和场景模型的虚拟世界。基于Matlab和Simulink，还给出了将虚拟世界与其它的计算程序结合起来的方法，实现计算、仿真、显示一体化。基于此框架，通过流体力学、飞行力学计算以及级间相对姿态和位置的计算和分析．研究讨论了飞行器级间分离碰撞干扰问题，为级间分离方案和分离机构设计提供了依据。     

基于Idata的先进座舱多功能显示器的仿真研究

随着现代高新技术的发展及其在航空工业中的应用,战斗机座舱显示技术有了许多新的台阶式进展,使战斗机的作战性能产生了质的飞跃。先进座舱中多功能显示器是非常重要的显示设备,对多功能显示器显示界面进行仿真研究又是建立科学的、实用的座舱人机工效仿真平台的关键。本文采用IData在PC机上实现座舱显示屏的可视化界面开发,并采用Vi...     

基于Kinect三维重建的地下井室可视化方法研究

针对现有地下井室病害探测与维护方法的不足,提出了一种基于Kinect三维重建的地下井室可视化方法,以实现其三维可视化探测与维护.还提出了一种基于多项式曲面拟合的Kinect深度测量误差修正方法,利用联合双边滤波算法对深度图像数据进行预处理;结合SIFT特征匹配和改进的RANSAC算法获取相邻点云间的初始位姿,并利用基于邻域特征的ICP算法进一步实现不同视角点云的精确配准,从而获取全局一致的稠密三维点云.最后,在三维稠密点云的基础上进行曲面重建和纹理贴图,以实现地下井室真实三维重建.实验结果表明:所提方法可有效修正Kinect深度相机的深度测量误差,在0.5～4.5m的测距范围内,其三维重建精度可达2cm;在4.5～7m的测距范围内,精度也可以保持在4.5cm以内.所提重建方法可实现地下井室真实场景的三维可视化,为地下井室的探测和维护提供了技术支持.