基于Vega的海战仿真研究

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基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统

基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统

基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统佘建国;高军丰;范晓卫【摘要】For the operation of ship crane hoisting, this study constructs 3D models of wharf terrain, crane and ship et al. Based on three-dimension modeling software MultiGen-Creator, the real-time visual driving software Vega and VC++ realized ship's cargo hoisting visual simulation system driving based on Vega API combined with C++ Simulation results show that the system is highly realistic, can solve many problems about hoisting including the moving simulation and the hoisting project.%针对船舶甲板重吊货物吊装的操作使用,以三维建模软件MultiGen-Creator、实时仿真驱动软件Vega及VC++为平台,创建码头地形、吊车及船舶等三维模型.基于Vega API函数与C++相结合编程实现船舶货物吊装视景仿真系统的驱动.仿真结果表明,该系统具有较高的真实度,能解决船舶货物装卸的运动模拟、吊装方案设计等诸多问题.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2012(034)005【总页数】5页(P62-66)【关键词】Creator/Vega;双通道;甲板重吊;视景仿真【作者】佘建国;高军丰;范晓卫【作者单位】江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】U663.6;TP31随着科学技术的发展,三维建模软件MultiGen-Creator和视景驱动软件Vega近年来在视景仿真领域得到广泛的应用。

基于Vega的舰船SAR图像仿真

基于Vega的舰船SAR图像仿真
对 舰 船 开 展 合 成 孔 径 雷 达 g, ( AR) S 图像 的仿真工 作 , 为后续 开展 的图像 特 征提
景信息对 R S图进行修 改 , C 生成最终 的 S AR图像 。
取、 识别等工作提供大量 的素材 , 而验证各类算 从
法 的有 效性 和实 用性 。
( n o ma in a d Elc rcCo l g ,Na a Un v o g n e ig,W u a 4 0 3 ) I fr t n e ti o l e e vl i. fEn i e rn hn 3 0 3
Ab t a t Th a e ic s t o fn v l h p S S s rc e p p rd s u s a me h d o a a s i ’ AR ma e smu a i n wi g a e n t ea ay i o AR’ i g i l t t Ve a b s d 0 h n l ss fS o h S i g n i ua in p i cp e I e h sz s o h o r e o a a h p S mo e i g wi u g n Cr a o n AR ma e ma i g sm l t r i l. t mp a ie n t e c u s f n v ls i ’ o n d l t M hi e e t r a d S n h i g smu a i n o d r o k 。a d g t a a h p S S i lt fRa a W r s n e s n v l i ’ AR smu a i n i g t if r n a a t r o s i lt ma e wi d fe e tp r me e . o h K yW od S e rs AR,M u g n Cr a o ,M u i e g ,i g i lt n hi e e t r h g n Ve a ma e smu a i o

基于VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现

基于VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现
地面飞行模拟器的飞行动力学模型采用六自由 度微分方程组 , 动力学方程是建立在机体坐标系 中 [2]。
2007年 1月 22日收到
11112 舰载机滑跃起飞的受力分析 舰载机在滑跃起飞过程受到如下的外力 :空气
动力 、飞机及其载荷的总重力 、地面对起落架的支撑 力 、摩擦力和侧向力 、发动机的推力 。
β m
l和右主轮的侧偏角
β m
r可分别由速度分量计算
:
β m l/ r
= a rctan ( vzl/ r
/ vl ) 。
对于前轮 ,机轮可以相对机体偏转 ,因此前轮的
侧偏角为 :β=θ1
-
θ n

θ n
为前轮速度方向与机

x轴的夹角 ,可由运
动学关系求解 :
θ n
= arctan ( vzn
/ vn ) 。
图 2 高度随时间的变化情况
11期
庞亚华 , 等 : 基于 VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现
2733
由于重力大于升力 , 向上的速度分量会逐渐减 小 ,在这个过程中 , 飞机的速度不断增加 , 升力也随 之增大 ,飞机逐渐开始爬升 。所以从仿真结果可以 看出所给出的模型基本上反映了舰载机滑跃起飞的 典型过程 ,所以该模型可以用于舰载机滑跃起飞的 视景仿真中 。
舰船模型如图 4。
图 4 舰船模型
图 5 仿真流程
214 虚拟环境中舰载机和舰船运动模型的控制 根据舰船运动模型得到舰船六个自由度的值 ( x,
y, z, roll, yaw, pitch) ,利用 Vega在视景渲染中改变舰 船的位置和姿态 ,将这些数据转化成三维场景中的航 空母舰在海洋环境中的沉浮、横摇 、纵摇运动 。

基于Vega的舰船打击仿真系统研究的开题报告

基于Vega的舰船打击仿真系统研究的开题报告

基于Vega的舰船打击仿真系统研究的开题报告一、研究背景随着舰船的建造和技术的不断发展,舰船打击作战是现代海战的主战方式之一。

发挥舰船战斗力的核心是舰船打击能力,而打击能力的提高又需要通过模拟仿真来评估和验证。

目前,在模拟仿真技术中,Vega仿真平台已经成为了一种承载复杂系统仿真的标准平台。

基于Vega的舰船打击仿真系统,是通过建立舰船打击行动的模型,并在该模型中进行参数的输入、计算和输出,从而实现舰船对目标进行打击的过程。

该系统可以实现对舰船打击能力的评估和验证。

二、研究目的本文旨在设计和开发基于Vega的舰船打击仿真系统,以实现舰船打击能力的模拟和优化。

具体目标如下:1.理解舰船打击模型的构建和模拟原理,熟悉Vega平台的使用方法;2.设计并实现基于Vega的舰船打击仿真系统,实现舰船打击过程的模拟和参数的输入、计算和输出;3.验证和评估舰船的打击能力,从而优化舰船打击能力的设计。

三、研究内容本文将围绕基于Vega的舰船打击仿真系统的建设展开,具体研究内容包括:1.对舰船打击模型的建立进行研究,确定模型的参数和计算方法;2.学习Vega仿真平台的基本使用方法,了解其功能和限制;3.设计并实现舰船打击仿真系统的计算模型部分,包括输入、计算和输出;4.设计并实现仿真平台的用户界面和交互方式;5.对仿真系统进行调试和验证,评估仿真结果的准确性和可信度。

四、研究意义本文的研究意义包括:1.为评估舰船打击能力提供一种可行的方法,提高舰船打击能力的研究精度和效率;2.拓展了Vega仿真平台的应用范围,增加了其实用价值;3.为舰船设计和现代海战的决策提供科学依据。

五、研究方法本文采用以下研究方法:1.通过文献调研进行舰船打击模型的构建和仿真方法的学习;2.学习和掌握Vega仿真平台的基本使用方法;3.对舰船打击模型和仿真系统进行设计和编码实现;4.通过测试和实验验证仿真系统的有效性和准确性。

六、论文结构本文的章节主要结构如下:第一章绪论介绍研究背景、目的和意义,概述研究内容和方法。

基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统

基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统

基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统随着船只的发展和技术的进步,船舶载重能力也在不断提高,甲板上的重物起吊操作也随之变得更为复杂。

为了确保操作的安全性,预先进行视景仿真是必不可少的步骤。

本文将介绍一个基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统。

该系统由两个船舶甲板上的工作通道和一个操作室组成。

每个工作通道都有一个重型起重机,可用于吊装重物。

操作室中有一个专门设计的控制台,供操作员实时监控和控制吊装过程。

该系统的优点之一是其高度可定制的视景仿真。

操作员可以自由选择港口、海洋和天气等不同的环境来模拟各种不同的工作场景。

此外,操作员可以根据需要调整甲板上的各个元件的位置和大小,以便更好地模拟实际操作。

该系统还配备了高性能模拟引擎,通过物理模拟技术,可以精确模拟各种不同的重物起吊操作情况。

操作员可以使用控制台上的按钮和旋钮来控制重型起重机的运动和操作速度。

系统还具有定制的运动控制算法,可自动控制吊装操作以防止不必要的风险和意外。

值得注意的是,该系统还包括一个实时监测和报警系统,以最大程度地保障操纵员的安全。

如果系统检测到异常操作或是险情,会及时向操纵员发出警报并提示正确操作流程。

在实际操作中,该系统的数据记录功能也非常有用,可以为船员提供相关数据分析和参考。

总的来说,基于Vega的双通道船舶甲板重吊视景仿真系统在安全性、可仿真性和使用优越性方面都具有很强的优势,是一项非常有前途的技术。

船舶甲板重吊视景仿真系统是一项需要高性能计算机支持的复杂系统,其需要用到大量的实时数据进行物理模拟、控制和数据分析。

以下是在系统运行和使用中涉及到的相关数据和分析:1. 风速和方向:船舶甲板工作区的安全性取决于风的情况。

操作员需要根据实际情况选择不同的风条件进行模拟,以便演示吊装过程过程中发生的不同情况。

此外,风速和方向数据还用于计算吊装操作对船舶姿态和稳定性的影响,包括受风面积和升力等。

2. 重物吊装高度和重量:重物吊装高度和重量是船舶甲板重吊操作中非常重要的参数。

基于VegaPrime的反潜战术可视化仿真系统研究

基于VegaPrime的反潜战术可视化仿真系统研究

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能够 在硬 件 条件 一 定 的情
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可 视化 仿 真 环 境 和 仿 真 系 统 的基 础
它 包 括可 视化 系统
况下 示
,
最 大 限度 地 保 证 仿 真 的逼 真性 以及 画 面 的流 畅性
,

的基 本结 构 管理


模型接 口

组 合方 法 和组 合 关系 以及 模 型
2 ( )立 体显 示 整个 海 洋 环 境
包 括对 海 上和 水 下 的显
,

以便 于指 挥 员 掌握 反潜 作 战 的战场 动 态信 息

基于VEGA的海天背景战场环境视景仿真

基于VEGA的海天背景战场环境视景仿真
陆斌;闫喆
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2011(27)1
【摘要】根据分析海天背景下战场环境的特点.本文通过视景仿真软件VEGA设计实现了该环境条件下的可见光及红外视景仿真.其中主要包括涉及到视景中各要素的建模,vega诸多模块的综合应用以及符合海天背景环境的视景构建与交互控制.仿真程序集成了海浪模拟、大气传输模拟、红外与雷达模拟、交互控制等功能.通过与实际探测器成像情况对比分析,仿真结果具备一定的可信度,与实际环境基本相符,可以满足实际应用的需要,为该条件下的模拟训练与研究探索提供了依据.
【总页数】3页(P244-246)
【作者】陆斌;闫喆
【作者单位】264001,山东烟台,海军航空工程学院控制工程系;264001,山东烟台,海军航空工程学院7队
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于视景仿真的复杂战场环境仿真研究 [J], 龙勇;袁静;马长林;黄先祥
2.基于Vega的虚拟战场环境中特效仿真研究 [J], 连广彦;马俊枫;花传杰
3.基于Vega Prime软件的航弹三维视景半实物仿真系统 [J], 赵奇峰;田传艳;刘继

4.vega及其在战场环境视景仿真系统中的应用 [J], 陈克坚
5.基于MFC的Vega Prime航空飞行器动态视景仿真 [J], 孙旺;刘西;南英
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基于MultigenVega的某舰快速性运动仿真演示研究的开题报告

基于MultigenVega的某舰快速性运动仿真演示研究的开题报告1. 研究背景及意义随着现代科技的发展,计算机模拟技术已经成为现代科学研究的重要工具之一。

利用计算机模拟技术,可以对复杂的物理现象进行仿真,并研究其规律性和特征。

在军事领域,运动仿真技术被广泛应用于武器装备的设计、作战方案的制定和实际作战的演练等方面。

MultigenVega是一种基于地理信息系统的运动仿真软件,可以在虚拟环境中进行各种复杂的运动仿真研究。

本研究将利用MultigenVega软件,对某舰快速性运动进行仿真演示研究,旨在探究该舰在高速运动时的稳定性、速度和机动性等特征,为军事领域的仿真研究提供一定的参考价值。

2. 研究目的本研究的主要目的是利用MultigenVega软件对某舰快速性运动进行仿真演示,研究其速度、机动性和稳定性等特征,为军事领域的装备研发和作战方案的制定提供依据。

3. 研究内容(1)分析某舰特征参数:根据某舰的实际特征参数,包括长度、宽度、排水量、航速等,构建某舰的仿真模型。

(2)制定运动路径和速度:根据某舰的实际运动路径和速度,设计仿真航线和速度方案。

(3)仿真演示和分析:采用MultigenVega软件进行仿真演示,分析某舰快速运动时的速度、机动性和稳定性等特征。

(4)结果评估和比较:对仿真结果进行评估和比较,评价某舰在快速运动时的表现,并对仿真模型进行优化和改进。

4. 研究方法本研究将采用基于数据驱动的运动仿真方法,即根据实际舰船数据和参数构建仿真模型,实现舰船在虚拟环境中的快速运动并进行仿真演示。

具体方法包括:(1)数据准备和处理:收集某舰的各种特征参数和运动数据,并进行数据预处理和清洗。

(2)舰船动力学模型构建:根据某舰的动力学参数和特征,建立数学模型,并进行静态和动态仿真验证。

(3)虚拟环境建模:借助MultigenVega软件,构建某舰的虚拟环境,包括地形、天气及海况等。

(4)仿真运动方案设计:根据某舰的运动路径和速度,制定仿真运动方案,并在虚拟环境中进行测试和分析。

虚拟海战场中作战对象仿真模型研究

在实施舰艇训练时,作战对象感知仿真非常重要,它产 生的可视化结果直接传递给参训人员,使参训人员能够真切 地感到训练高度逼真性。因此,在设计作战对象模型时,注 重了作战对象的感知仿真和数据仿真两方面的结合。
另一方面,作战对象模型的软硬资源要可分可合,以达 到各个模型单元即统一又相互独立,以便完成虚拟作战对象 系统合练和单独练的各个环节。因此,作战对象仿真模型的 设计还应遵从以下原则:
[4] 徐晓夏, 陈泉林. 基于视频的车辆检测中阀值分割算法 [J]. 信息 技术, 2005, (9): 10-11.
(上接第 399 页) 数据的驱动下,舰舰导弹感知仿真模型在显示屏上模拟出了 导弹发射、爬高、平飞、降高、击中目标(入水)等过程。图 4(a)是导弹发射离架的场景,(b)是导弹爬高的场景,(c)是导 弹降高阶段的飞行姿态,(d)是平飞寻的阶段的场景,(e)是 导弹击中目标的爆炸场景。
场景建模是指将所要仿真的场景与对象通过数学的方 法,表达成存储在计算机内的三维图形对象的集合,以一定 的文件格式将三维数据存储起来。在实时三维显示中的实 现,场景可采用 MultiGen Creator 和 3D Max 建模工具来搭 建三维几何场景。
场景驱动是指感知仿真模型程序根据所建立的场景模 型以及模型驱动传来的场景中各类对象运行时的行为、状态 参数来生成实时显示。它由三维场景引擎和用户程序(人机 交互程序)组成,三维图形引擎可采用底层 API 的如 OpenGL、Direct3D,高层 API 的如 OpenGVS、VEGA、VTree、 Integrator 编写。在舰舰导弹作战对象模型仿真中,三维场 景引擎封装了构成作战场景的三维图形和声音相关的各类 底层操作,如作战场景三维数据和声音的读取、三维场景实 时绘制和声音的输出等;并为用户程序提供实现三维场景进 行控制的高层接口。用户程序则通过调用三维图形引擎提供 的高层接口函数,把用户的要求转换成对作战对象模型和场 景中其他模型的行为、状态的控制,即感知模型和数据仿真 模型的协调作用。

基于Vega的海啸仿真初探1

基于Vega的海啸仿真初探vchan一、Vega简介1、什么是Vega?Vega 是美国Multigen—Paradigm公司用于虚拟现实、实时视景仿真、声音仿真以及其它可视化领域的世界领先级应用软件工具。

它支持快速复杂的视觉仿真程序,能为用户提供一种处理复杂仿真事件的便捷手段。

Vega包括友好的图形环境界面.完整的C语言应用程序接口API、丰富的相关实用库函数和一批可选的功能模块,能够满足多种特殊的仿真要求。

Vega可使用户集中精力解决特殊领域内的问题而无需花费大量时间和精力去编程。

Vega支持多种输入数据格式,允许不同数据格式的显示提,供高效的CAD数据转换工具,从而使软件开发人员、工程师和编导者将多种设计综合到一起。

2、Vega的构成(1)多种动态联接库(DLL)、函数库(Lib):Vega内核完成所有具体的工作函数之间通过自动的相互调用构成Vega内部工作机制(2)Lynx软件:图形用户界面软件(运行Lynx软件,显示界面);以图形界面的形式,供用户设置环境、操作参数;定义、生成和预览Vega应用程序;参数设置结果生成、存储在ADF文件。

(3)应用程序接口(API):二次开发应用程序接口;编程实现参数设置;可在程序运行过程中,改变运行参数和操作方式。

三、OpenGL在Vega开发环境中应用的关键技术OpenGL所要实现的功能一般都是在Vega的回调函数中来实现的,但因为两者坐标系的不一致,所以涉及到场景融合问题,其关键技术主要包括以下几点。

1、回调函数调用(1)回调类型的选择:Vega设计了大量的回调函数接口,以供开发者根据需要制自己的操作,用户必须根据所要实现的功能选择合适的回调。

(2)回调函数的定义、安装、卸载(3)参数设置:在定义、安装和卸载时,参数的格式是有严格要求的,必须按其要求的格式进行设置,否则参数的传递会出现问题。

2、场景融合Vega坐标系和OpenGL坐标系是不一致的,虽然两者都是右手坐标系,但OpenGL坐标系的Z轴垂直屏幕指向外面,而Vega的坐标系的z轴是垂直向上的,如右图所示。

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基于Vega的海战仿真研究∗陈杰张菁哈尔滨工程大学,黑龙江省哈尔滨 150001摘要:目前由于训练保障条件的限制,战斗舰艇的训练较难或无法组织。

一个很好的办法就是利用虚拟现实技术建立海上虚拟环境对此进行模拟仿真。

本文通过在海洋中实现艇载机对敌舰的跟踪并发现目标,用舰载炮轰击外来敌舰,详细讨论了基于VEGA的军事仿真应用方法、实现及其关键技术。

重点讨论了海洋环境模拟,炮弹运行轨迹,外来船只动态寻找路径和基于例子系统的特殊效果等问题。

关键词:战场可视化 Creator Vega技术海战模拟系统1 引 言虚拟现实是一门综合技术,它以计算机技术为主,综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、传感技术、显示技术等,生成一个逼真的三维视觉、触觉以及嗅觉等感觉世界。

虚拟现实包括沉浸式和非沉浸式两类。

沉浸式通过一些特殊外设如头盔数据手套等与计算机交互让用户在场景中有身临其境之感,但是设备价格昂贵不利于推广。

非沉浸式借助键盘鼠标显示器等标准外设营造一个窗口式的虚拟环境还可以应用软件技术使其尽可能接近理想的虚拟环境,其特点是经济方便有利于在多个领域中应用。

本文讨论以鼠标和键盘交互为主要手段的非沉浸式海战仿真系统。

在系统开发过程中,我们采用MuhiGen Creator作为建模工具,Vega作为实时仿真驱动软件,在Visual C++系统平台上建立基于Windows API的Vega应用程序。

完成海洋一片区域战争的仿真。

与其它方法相比,该方法建模简单,不象OpenGL那么复杂;Vega提供的API函数可以方便地实现各种控制,且符合物理原理。

2 仿真目标和解决方案在海洋战争的模拟仿真中,仿真目标是比较关键的也是进行交互以及应用程序开发的基础。

本文我们通过模拟发生在岛屿环绕的一片海域上假象的武装对抗过程,来详细的阐述了基于VEGA的海洋战争的的方法,实现以及其关键技术。

假象的海域对抗过程大致如下:我方舰艇停靠在岛屿环绕的一片海域上,保护岛屿安全,舰载机E2C每隔一定的时间起飞巡逻这一片海域。

一只不明身份的船只从岛屿后方向我方岛屿驶来,EZC发现后向船只发出命令核实身份,在得到拒绝后立即传递信息给我方舰艇,舰艇按照E2C提供的大体方位以及雷达显示去阻截该船只。

在这片海域的有限范围内我舰艇要追击船只并在警告无效后炮击船只,在船只发生剧烈爆炸沉入海底后,舰艇返回驻港,E2C则继续担任巡逻任务。

通过了对假象的虚拟环境的分析,我们可以看出要想实现我们假象的仿真效果需要海洋环境,E2C直升机,护卫舰,外来船只,舰载炮,炮弹等虚拟环境中的动态元素,同时我们还需要旋转模拟的机翼,船在行使过程中产生的尾迹,爆炸、炮弹发射的声音,船只发生的爆炸以及在水中的效果。

海域中三维建模是比较复杂的也是反映真实感的直接材料。

Creator是MultiGen公司的三维建模软件,用∗作者简介:陈杰,男,硕士研究生,研究方向为图像处理与虚拟现实仿真;张菁,女,教授,研究方向为虚拟现实,图像处理与模式识别。

来开发诸如大地、海洋、天空等视景仿真数据库。

无论您是要建立动态的车辆的模型,产生特定地点的符合地球弧度的大地景还是操控半自动化的武器,MultiGen Creator都在同一个完整的环境中给了你所有必需的高效率的工具来创建最优化、高度逼真的实时三维模型。

3 系统实现的关键技术3.1 海洋环境模拟海洋环境的因素对作战态势发展和作战双方指挥有着重要的影响。

虚拟海战环境的表达直接关系到仿真应用的真实性和可信度。

海洋环境是海洋及对航行有影响的各种情况和条件的统称,包括岛屿、水文、气象等自然条件及港口、建筑物等人文条件。

Vega提供了专门的海洋模块,并将海洋分为两类:静态和动态。

静态海洋是静止不动的一个平面,上面赋予海洋的纹理贴图;动态海洋由一些运动的面片构成,面片的运动规律遵循海浪的变化,在面片上同样也进行纹理贴图,以模拟海浪的效果。

其中还包括了必要的航海特效,如拍岸海、船首浪、船尾浪、转向关节、浪端的白泡沫、漂浮物、水沫等[1]。

我们通过海洋模块提供的API函数动态的控制海洋的海浪特征、航行特效等,以达到在不同的环境中模拟作战的目的。

3.2 炮弹运行轨迹在虚拟的海洋对抗战中,舰载炮发挥了很大的作用。

舰载炮是通过用户与电脑交互动态的发射炮弹,作为主要攻击手段,其瞄准方式、与目标距离、环境因素、旋转角度等都制约了精确度。

在Vega中有静态路径设置,但是显然在这里是不合适,这里需要实时改变方向来追逐目标,因此需要我们实时的规划炮弹轨迹。

炮弹的运行轨迹主要跟仰角、加速度,阻力有关,这里我们人为设置了初速度,再根据由于各种阻力影响的加速度来确定在一个时间间隔中炮弹的运行轨迹,应用程序通过调用用API函数来完成,部分代码如下:dt = vgGetDeltaFrameTime();//Vega中API函数,两帧之间的时间间隔。

dt;//计算炮弹出堂后的运行时间m->flight_time+=m->vz += m->az * dt;//根据加速度改变Z轴运行速度x = m->x0 + m->vx * dt; y = m->y0 + m->vy * dt;z = m->z0 + m->vz * dt;//根据dt和目前速度改变x、y、z的值,也就是改变炮弹位置。

vgGetPosVec(m->pos, &ix, &iy, &iz, &ih, &ip, &ir);//获取位置dx = x - ix; dy = y - iy; dz = z - iz;//计算两帧之间的位置差别h = RTD(fatan2(dy, dx)) - 90.0f;p = RTD(fatan2(dz, fsqrt(dx*dx + dy*dy)));r = 0.0f;//计算两帧之间的方向变化m->x0 = x; m->y0 = y; m->z0 = z;//赋予新的位置3.3 自动寻求路径在本海战的模拟仿真中,当外来船只被发现时,由于时间地点的不确定,我们需要外来船只自动去设计逃跑路线。

在Vega中,有两个设计路径的模块:路径模块和导航器模块。

路径模块将每条路径上的所有控制信息都存放在一个后缀名为.pth的控制点控制文件中,实际上它只是一张记录了分布在虚拟三位空间位姿坐标的表,包括每个控制点沿三个坐标轴方向的位置值(X,Y,Z)和绕三个坐标轴旋转的姿态值(H,P,R)。

但是这些零散的控制点不能成为路径,这里需要导航器来完成连接、解释、控制路径控制点的工作[2]。

我们可以在Lnyx中静态的设计点并用导航器连接,我们也可以动态的通过API函数来设计路径,可以实现实时的路径控制,进一步提高了应用程序的交互性。

在本系统中我们使用动态的路径设置,以产生真实的外来船只逃跑路线,以及我方军舰手动追逐场面。

表 1 键盘按钮关联的触发事件键触发事件w,s,a,d 舰载炮左右角度和上下角度的改变h 在战舰和舰载炮之间的动态视点转换i,k,j,l 战舰的航行方向:前、后、左、右o 巡逻机内外的动态视点转换u 人为控制巡逻机升空巡逻f 战舰目标锁定外来船只space 舰载炮发射炮弹r 海洋环境,海浪状态的转换y 外来船只按原路径返回在本系统中,外来船只在侦察过程中记录下了进入这片海域的关键点,每个关键点是由三个坐标值的方向和绕三个坐标轴旋转的姿态值组成,我们将这些关键点压入位姿矩阵,当发现被监视以后将位姿矩阵的关键点逐一调出,添加导航标志,并采用赫米特样条遍历模式,用API函数设定点与点之间的遍历速度,以达到仓惶逃走的场面。

当然在炮击击中之后应该删除关键点以及由导航器连接的路径,激活特殊效果沉入海中。

流程如图1。

图 1 外来船只侵入以及逃跑程序框图3.4 战场特殊效果在海战的模拟仿真中总是要模拟出一些特殊的三维视觉效果来增强整个虚拟海战环境的真实性和感染力。

比如火炮武器的开火效果、炸弹的爆炸效果、直升机螺旋桨的旋转效果、海面爆炸漩涡以及水的嘣溅等等。

通常这些效果很难用传统的多边形建模技术来实现。

通常解决的方案是使用高级纹理技术或者高级粒子系统。

粒子系统是一组或多组能够不停旋转的具有告示板效果的粒子群,它非常适合模拟不规则物体的视觉效果[3]。

Vega中的特殊效果模块为解决这一问题提供了简单易用的方式。

Vega为用户提供了两种特殊效果实现的方式,第一种是基于动态纹理技术,第二种是基于粒子系统模型,分别对应着Old和New模式。

我们可以通过LynX预定义一些特殊效果,也可以在Vega API中动态的控制特殊效果的显示。

另外,Vega不但为用户定义了一些特效模型,而且还提供了用户自己创建基于粒子系统的特殊效果模型的界面。

以本系统爆炸效果为例,API函数如下:int crashed;static vgFx *explode;static vgIsector *isector;isector = vgFindIsect("isector");explode = vgFindFx("explode");crashed = vgGetIsectResult( isector, VGIS_GETLOS, iresult );if(crashed) vgProp(explode, VGFX_STATE, VG_ON);vgProp(explode, VGFX_STARTTIME, VGFX_NOW);4 仿真结果本文实现的虚拟海战是基于windows2000平台开发的,使用VC++6.0编译环境,P4 3.0G处理器,1G内存,NVIDIA GeForce 6600图形卡的硬件配置条件下可以非常流畅的运行,图2至图5为仿真应用程序运行过程中的屏幕截图。

图 2 我方战舰图 3 外来船只侵入图 4 舰载机巡逻图 5 炮击船只在观察模式中,我们可以通过交互来改变观察目标,比如图2到图4,我们是以跟随直升机的视角去观察,我们可以将视角切换到直升机内部。

当我们炮击外来船只时,通过碰撞检测,当炮弹击中船只时去判断损坏位置,并且利用例子系统给人以真实受损的感觉,并根据损坏程度来判断船只是否沉入海中。

5 结 束 语面对未来的现代化海洋战争,建立一套数字化的海战环境系统至关重要[5]。

在未来战争中,无论是海军训练、战术演练还是作战指挥等,都需要虚拟海洋环境可视化仿真来做支撑和保障。

本文探讨了基于Vega 的虚拟海洋战场可视化仿真应用的方法,重点讨了海洋环境模拟、炮弹运行轨迹、自动寻求路径、战场特殊效果等虚拟海洋环境生成中的关键问题。

当然,本文实现的虚拟海战仿真与严格化的数字化战场仿真还有一定的差距,在接下来的工作中,将继续完善和丰富其内容,使战场效果更加真实,最终形成一个完整的海洋战争模拟系统。

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