基于Web的仿真系统关键技术研究及应用

论文摘要

近几年,基于Web的仿真由于具有使用简单、高访问性和信息共享的优势而受到越来越多的关注,随着高速网络技术的发展使得基于Web的仿真更加切实可行。作者将WWW技术与现有的仿真系统紧密结合,提出了基于Web的训练环境的新使用模式,使更多用户可以随时随地的通过浏览器在线使用。功能完备的大型仿真系统虽然已成为教学和培训有效的实践方式和手段,但由于系统开发周期长、使用周期有限、花费和维护成本高、训练场地、训练人数和训练时间受限制等多方面原因,限制了其应用;而且随着用户数量的逐年增加,难以保证有足够的学习和训练时间。基于Web的仿真系统具有开放性、机动性、灵活性、便于访问性、高交互性、易维护性、可重用性和节省成本等的特点,而且利用仿真这种最有效的在线学习方法,可以有效的弥补传统的远程教育局限于阅读、收听和观看预定的学习程序的不足。但是构建基于Web的仿真系统面临着有限网络带宽限制的巨大挑战,较大的网络延时会严重的影响到仿真训练的结果,甚至使得仿真完全失去意义。如何实现在Web环境下大规模三维场景的实时传输以保证客户端实时显示是该系统的难点。为此,作者在以下几个方面做了重点研究:1.阐述了基于Web的仿真系统的概念和特征。构建了结构开放、兼容能力强的Web三层体系结构,设计了每个模块的具体功能,给出了利用Java+VRML初步构建基于Web的仿真系统的可行性方案。2.对三维场景进行了分类,使用VRML构建了三维视景模型,分析了模型的LOD技术并应用于三维场景的建模。3.通过Java实现了仿真系统客户端用户与三维虚拟环境的交互,包括如何访问三维虚拟环境中的数据以及如何将数据返回给三维虚拟环境。4.实现了基于位移蝶形细分面片的渐进传输技术。通过传输蝶形细分面片的控制网格并进行蝶形细分,使得客户接收端在数据传输的开始就可以获得三维模型的基本几何形状,从而提高了渐进传输的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 基于 Web仿真技术概述
• 1.2 仿真系统的应用与需求及其相关研究
• 1.3 仿真系统面临的问题
• 1.4 本论文研究内容
• 第2章 基于Web的仿真系统的构建
• 2.1 基于Web的仿真系统的实现方案
• 2.2 基于Web的仿真系统的体系结构
• 2.2.1 系统体系结构设计准则
• 2.2.2 基于Web的仿真系统的体系结构设计
• 2.3 基于Web的仿真系统面临的技术难点
• 第3章 场景数据库的构建及仿真系统的客户端交互方式
• 3.1 概述
• 3.2 细节层次LOD算法简介
• 3.3 细节层次LOD划分技术的应用
• 3.4 使用VRML构建三维视景模型
• 3.5 基于Web的仿真系统的客户端的交互方式
• 3.6 小结
• 第4章 网格模型的渐进传输
• 4.1 引言
• 4.2 位移蝶形细分面片
• 4.3 渐进传输的策略
• 4.4 位移蝶形细分面片网格数据的序列化
• 4.5 蝶形细分的局部化和局部蝶形细分
• 4.6 小结
• 第5章 基于Web的航海仿真系统原型
• 5.1 服务器端
• 5.2 客户端
• 5.3 系统的交互
• 5.4 小结
• 第6章 结束语
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历