基于MultiGen Creator/Vega Prime的潜艇仿真系统实现

论文摘要

随着新军事革命的不断深入,军事设备维修呈现出信息化、智能化、一体化的发展趋势,技术含量越来越高,对操作人员的要求也不断提高。目前,国内外对操作人员通常采用的培训方式仍是传统的实物维修培训,这种方法效率低,成本高,并且受环境条件影响大,已经难以适应快节奏、高效率的维修需要。为了满足现实的需求,迫切需要建立一种虚拟的维修平台。本文主要是在Microsoft Visual Studio.net 2003开发平台下,设计和实现了一个基于MultiGen Creator/Vega Prime的潜艇仿真系统。首先,对系统的需求进行分析,给出一种通用的框架设计。然后,利用MultiGen Creator对潜艇设备进行三维建模。最后,利用Vega Prime的API函数编写可视化仿真程序,分析实验结果并给出评价。本课题将虚拟仿真技术应用到潜艇设备的维修系统中,实现了“以软代硬,以虚代实,虚实结合”的新型维修训练系统,不仅能加快故障的排除效率,而且能降低成本。它能够模拟出设备的运动状态,方便用户利用鼠标、键盘等设备进行交互操作,进而产生身临其境的感觉,对于操作者熟悉潜艇设备有着积极的意义。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 虚拟仿真技术及其研究现状
• 1.1.1 虚拟仿真技术概述
• 1.1.2 国内外研究现状
• 1.2 课题的背景及来源
• 1.3 课题的研究目的与意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 本文的主要工作及组织结构
• 1.4.1 本文工作
• 1.4.2 组织结构
• 第2章 潜艇虚拟仿真系统的开发工具
• 2.1 系统硬件和软件要求
• 2.1.1 硬件配置与操作系统
• 2.1.2 软件开发环境
• 2.2 三维建模工具MultiGen Creator
• 2.2.1 建模软件的选择
• 2.2.2 MultiGen Creator的性能
• 2.2.3 MultiGen Creator的功能
• 2.3 实时渲染引擎Vega Prime
• 2.3.1 实时渲染引擎的选择
• 2.3.2 Vega Prime的优缺点
• 2.3.3 Vega Prime的功能
• 2.4 本章小结
• 第3章 潜艇虚拟仿真系统总体架构设计
• 3.1 系统需求分析
• 3.2 仿真系统功能分析
• 3.3 潜艇虚拟仿真系统总体架构
• 3.3.1 潜艇仿真系统的设计目标
• 3.3.2 潜艇仿真系统的逻辑功能
• 3.3.3 MVC体系结构
• 3.3.4 系统设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 潜艇设备的三维建模
• 4.1 三维模型的要求分析
• 4.2 三维模型设计
• 4.2.1 三维模型建模流程
• 4.2.2 三维模型分类及组成
• 4.2.3 三维模型数据库结构
• 4.3 三维建模技术
• 4.3.1 LOD技术
• 4.3.2 DOF节点
• 4.3.3 消隐技术和纹理映射技术
• 4.4 三维模型的构建
• 4.4.1 艇舱三维模型
• 4.4.2 潜艇集控仪三维模型
• 4.4.3 集控仪DOF节点设置
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于MFC/Vega Prime的可视化仿真实现
• 5.1 可视化仿真系统需求分析
• 5.2 基于MFC/Vega Prime的可视化仿真设计
• 5.2.1 基于MFC/Vega Prime可视化仿真框架设计
• 5.2.2 LynX Prime图形界面设计
• 5.2.3 基于MFC的Vega Prime驱动程序流程设计
• 5.3 潜艇可视化仿真关键技术及实现
• 5.3.1 视点切换
• 5.3.2 碰撞检测
• 5.3.3 DOF节点的驱动
• 5.3.4 固定路径漫游
• 5.3.5 Vega Prime中OpenGL的应用
• 5.4 潜艇仿真系统运行实验结果及评价
• 5.4.1 系统设计实验
• 5.4.2 系统运行界面
• 5.4.3 系统运行结果评价
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract