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综合自然环境建模与仿真研究

综合自然环境建模与仿真是现代国防和军事领域建模与仿真的必然需求,也是获得和提高互操作性、可重用性和可信性的关键,已经成为现代先进建模与仿真的一项公共支撑技术和关键核心技术。论文以综合自然环境建模与仿真为主题,以互操作性、可重用性和可信性为主旨,以数据、模型和仿真为主线,重点研究了综合自然环境建模与仿真中的互操作性、一致性、动态性、分布性、可信性和可重用性。论文首先从认识论和方法论的角度建立了综合自然环境的概念参考模型和技术参考框架,为综合自然环境建模与仿真的原理与方法提供了高层概念视图和技术参考依据。而通过概念参考模型形式化描述,分析了数据和模型的一致性对互操作性的影响,指出提高互操作性的关键在于同时维护数据、模型和仿真的一致性。环境数据模型是对综合自然环境数据具体内容、逻辑关系和约束条件的定义和描述,公共数据模型框架则是对环境数据模型进行标准定义和严格分析的重要基础和主要方法。论文采用JAVA设计和实现了具有标准逻辑数据模型和  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

《系统仿真学报》2007年22期
系统仿真学报

综合自然环境建模仿真平台的研究

综合自然环境建模与仿真是分布复杂仿真系统中的重要组成部分,提出了分布复杂仿真系统支撑环境中综合自然环境(SNE)建模仿真平台,其中将开发环境和运行环境两部分...  (本文共6页) 阅读全文>>

《系统仿真学报》2004年12期
系统仿真学报

综合自然环境(SNE)建模与仿真

自然环境是地形、海洋、大气和空间四个领域物理状态、特征和影响的总合,对军事系统的性能有着重大的影响。综合自然环境(SNE)就是在建模与仿真系统中对这些环境因素的描述。概...  (本文共5页) 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

虚拟现实中三维地形建模和可视化技术及算法研究

地表模型在虚拟现实中有着广泛而重要的应用,大范围的三维地形建模及其可视化是一个极富挑战性的课题。目前,对于具有海量数据特征的地形来说,既要保持视觉效果,又要提供较高的刷新频率,基于当前计算机硬件的发展现状,仍是一大难题。所以和一般虚拟场景中提高视景显示速度的方法一样,基于软件着手,从建模的角度来解决海量数据地形的实时显示问题,是目前解决这个问题的唯一方法。其中,建立地形模型的多分辨率模型(对地形模型进行多分辨率表示)是一个非常重要的手段。正因为如此,对地形的多分辨率表示的研究是近年来三维地理环境仿真领域中研究的热点。本文首先介绍了虚拟现实技术,指出图形生成速度是虚拟现实的关键问题并综述了图形生成的加速技术;随后回顾了地形生成及实时显示技术和方法。在此基础上,本论文围绕着基于真实数据的三维地形生成和实时显示问题进行了广泛的探索,其中以建立地形的多分辨率模型为重点内容,研究了各种地形多分辨率表示的方法,以生成具有高度真实感的三维地形...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(软件研究所)
中国科学院研究生院(软件研究所)

大规模室外地形场景加速绘制技术研究

大规模室外地形场景的实时及真实感绘制是图形学与虚拟现实技术中非常重要的研究课题。由高度场数据构成的地表模型代表了地表环境的基本特征,因此对高度场模型的绘制效率是大规模室外场景能否实时绘制的关键。但是由于地表模型具有非常庞大的数据量,有时甚至远远超过了系统内存的容量而无法一次性装载入内存,要达到实时绘制的目的十分困难。即使现在顶级显卡硬件的功能已经非常强大,每秒钟可以绘制的三角形数目突破了百万,但是依然无法通过直接绘制的方式进行交互式地形绘制。实时绘制依赖于有效的虚拟场景加速技术。我们对此问题进行研究,试图在尽量保持图象保真度的条件下,探讨可能的最佳加速方法和加速方法组合,进一步提高地形绘制的效率。针对大规模地形场景在3D地理信息系统、虚拟战场作战演习、逼真的三维游戏以及汽车模拟驾驶中以漫游为主的应用,我们展开以可见性加速为主并辅以层次细节简化、优化数据调度、硬件加速技术等多种加速技术的地形绘制的研究工作。我们的工作成果如下:●本...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

大尺度地形/植被的实时绘制技术

地形、植被等自然景物是虚拟场景的重要组成部分,但是它们的结构往往十分复杂,表面细节丰富,并且数据量极为庞大,给自然场景的快速绘制带来了很大的困难。考虑到用户在自然场景漫游中,由于视野广袤,因此更在意场景的整体效果,并且人眼对细节的分辨能力有限,即使面片位置出现一定偏差,从视觉上仍然难以察觉。为此,本文利用自然景物的特点和人眼的观察特点,提出了一种采样逼近的方案。该方案是对自然场景进行采样,构造出原始数据的逼近模型。使用这种模型的绘制结果具有原始场景的近似形态,并且可以通过控制参数改变其逼近精度,从而有利于自然场景的绘制速度和质量之间的平衡。本文把这一方案应用到大尺度地形和植被的绘制过程中,主要取得了以下三个研究成果。地形是构造自然场景的基础部分,传统地形绘制算法的模型数据量往往十分庞大,限制了地形绘制的应用范围。本文提出了一种地形的过程式逼近与绘制算法,能够以较少的数据量,快速绘制出大尺度的地形场景。该算法首先在预处理阶段建立地...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于分形理论的高精度地形绘制算法研究

地形实时绘制理论与方法及其交互式可视化技术是虚拟现实、地理信息系统、计算机图形学、科学计算可视化等交叉学科研究领域的关键问题。随着计算机图形显示技术的完善,促进了真实感图形的生成算法的不断发展,使地形三维实时绘制,尤其是高度真实感立体绘制技术成为交叉学科学研究的热点。尽管许多高档图形工作站已能进行数以万计量级的三角形的实时绘制,但由于大场景海量地形数据描述的需求,计算所需的时空代价远远超过了一般图形实时绘制和内存管理的能力。人们一直在追求真实的地形绘制,但是,在提高地形绘制效率的同时,不得不损失地形的真实感。本文针对当前地形三维绘制技术的研究现状,吸取了计算机图形学、计算几何、科学可视化、虚拟显示等先进理论,围绕地形三维可视化及其实时绘制技术中的数字地形模型、三维真实感地形生成、分形地形模拟以及多分辨率表达等技术内容展开研究与实践,目标旨在提高绘制速度的同时建立高精度真实感地形。本文的主要工作研究如下:(1)回顾了地形绘制技术的...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>