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《武汉理工大学》 2004年
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基于PC机的实时交互视景仿真系统的实现与研究

钟涛  
【摘要】: 近年来,国内外在视景仿真技术方面,已能够实现视景实时生成,实时响应交互操作,但大多数是基于图形工作站研究的,桌面级或基于PC机的研究工作尝处于起步阶段。本课题力图在这方面进行一些有益的研究,探讨在PC机上进行实时交互视景仿真的方法,设计并实现基于PC机的视景实时互操作支撑平台。重点研究网络分布环境下,对运动实体进行实时交互仿真的方法。 针对视景仿真对实时性的要求较高,与其它仿真子系统工作之间的交互性和重用性差的特点,本文重点研究基于PC机的视景实时生成以及视景子系统间的互操作问题,设计并实现了一个通用的基于PC机的视景实时互操作支撑平台(PC-VIRSP)。涉及的技术包括基于面向对象方法的动态加载对象、基于OpenGL编程接口的仿真、对象的几何建模、物理建模、运动建模以及解决网络延时问题的同步通讯等,深入研究并解决了基于动力学原理的对象运动建模问题。 本论文中设计的系统由仿真客户端和仿真服务器端组成。该系统将适应较多应用领域的刚体作为研究对象,可以动态的将仿真对象加载到系统中,对物体的运动分解描述后进行仿真,只要将仿真物体的各种属性分解得足够细致,则仿真物体的行为将能完全模仿真实对象的真实运动。特别是在网络分布环境下,多个仿真客户可同时在同一虚拟环境下控制不同的对象。服务器端分管了系统中对象的管理、发布等重要工作,客户端主要是接收用户各种控制输入并描述对象的仿真运动。 随着视景仿真在许多领域得到广泛应用,如工业设计、军事演习、城市规划仿真、虚拟现实模拟培训、交互式娱乐仿真等等,由于使用PC机建立网络环境下的实时交互视景仿真的费用较低、仿真效果好,因此这一研究成果可以促进视景仿真应用的推广。本系统可适用于较多应用场合,并为相关系统的建立起到借鉴的作用,如果为特定应用改造本系统将具有更为显著的社会效益和经济效益。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP391.9

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