协同虚拟战场研讨环境构建理论及技术研究

论文摘要

协同虚拟战场研讨环境是基于网络的战场环境仿真技术的一个具体应用,是可供多个指挥员同时异地参与的协同研讨指挥平台,基于该平台的虚拟战场环境使得处于不同地理位置的指挥员能够进入到同一个真实环境中,通过实时图像、声音或文字等方式在一起进行协同训练和指挥,可通过战例分析、战事模拟、损伤评估等多种方式对模拟方案进行推演,利用系统的辅助分析制定出详实的行动计划。协同虚拟战场研讨环境的特点主要包括:·网络三维可视化;·网络数据共享(通过共享文档或数据库存储的方式);·多种研讨方式(如文本交谈、电子白板、视频、音频研讨等);·针对交谈、视频、音频以及在协同环境中合法用户的协同感知能力;·可定制用于协同作战的虚拟战场环境的空间范围,以及在这个类似真实环境中对作业想定、推演方案、作战企图等进行协同研讨。协同虚拟战场研讨环境是对传统协同虚拟环境的延伸和发展,它是对计算机协同、虚拟现实、网络三维可视化、流媒体等多种技术的集成,是高技术条件下军队指挥自动化保障的一种新方法;本文在充分了解协同虚拟环境及其相关理论的基础上,对协同虚拟战场研讨环境的理论和实现技术做了较为深入的研究和探索,并开发出了原型系统。本文主要工作如下:(1)在对协同虚拟环境的模型体系充分讨论的基础上,提出了协同虚拟战场研讨环境的体系结构,并进行了初步的实现和实践;(2)基于Java和JOGL较好地实现了三维虚拟环境的网络显示问题,借助Java良好的网络性和平台无关性,在三维虚拟战场环境的网络传输过程中解决了传输数据量大的问题;(3)实现了分布式协同虚拟战场研讨环境中流媒体技术的合理使用,满足了军事训练和演习中的实时研讨交流的要求,并实现了分布式条件下的协同作业;(4)研究和初步实现了协同军事标绘,提供了战场态势标绘的实时远程协同工作模式,它能够为实时的协同训练、演习和作战提供可靠的保障;(5)原型系统的开发。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 协同虚拟战场研讨环境概述
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 协同虚拟环境
• 1.1.2 虚拟战场环境
• 1.1.3 协同虚拟战场研讨环境
• 1.2 研究及应用现状
• 1.2.1 国外研究应用现状
• 1.2.2 国内研究应用现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文框架结构
• 第二章 协同虚拟战场研讨环境的体系结构
• 2.1 协同虚拟环境的体系结构
• 2.1.1 六层体系结构
• 2.1.2 参考模型和网络拓扑结构
• 2.2 协同虚拟战场研讨环境的体系结构
• 2.2.1 平台无关性
• 2.2.2 网络计算模式
• 2.2.3 系统基本组成
• 2.3 系统关键技术
• 2.3.1 网络技术
• 2.3.2 数据的管理和调度
• 2.3.3 网络条件下的空间数据可视化
• 2.3.4 协同研讨
• 2.3.5 协同军事标绘
• 2.3.6 其他技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 网络图形引擎技术与实现
• 3.1 基于JAVA技术的二维图形引擎的开发
• 3.1.1 基本操作模块的实现
• 3.1.2 分析功能模块的实现
• 3.1.3 栅格数据使用模块的实现
• 3.2 网络三维图形引擎的实现
• 3.2.1 VRML方案
• 3.2.2 Java方案
• 3.2.3 网络三维可视化的实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 协同研讨框架及技术的研究和应用
• 4.1 协同框架的研究
• 4.1.1 HLA框架
• 4.1.2 CORBA框架
• 4.1.3 COM/DCOM框架
• 4.1.4 EJB框架
• 4.1.5 RMI框架
• 4.2 协同研讨技术的研究
• 4.2.1 协同研讨的分类
• 4.2.2 协同研讨的形式
• 4.3 本文中的应用与实现
• 4.3.1 文本研讨技术
• 4.3.2 电子白板研讨技术
• 4.3.3 流媒体研讨技术
• 4.3.4 同步的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 协同军事标绘的研究和实现
• 5.1 军事标绘的现状
• 5.2 军事标绘的实现
• 5.2.1 二维标绘的实现
• 5.2.2 三维、象形标绘的实现
• 5.2.3 协同标绘的实现
• 5.3 本章小结
• 第六章 协同虚拟战场研讨环境构建示例
• 6.1 实验系统环境
• 6.1.1 硬件环境
• 6.1.2 软件环境
• 6.2 系统设计
• 6.2.1 系统功能和流程
• 6.2.2 网络通信的Java实现
• 6.2.3 数据库管理的Java实现
• 6.3 协同虚拟战场研讨环境系统原型截图
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 进一步研究
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢