收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

虚拟座舱系统设计

姜鹏  
【摘要】:虚拟现实作为一门综合了计算机图形学、高性能计算、人机交互、网络技术等多学科的一项前沿技术,在教育、娱乐、科学研究、航空航天等领域有着广泛的应用前景。虚拟现实技术在航空航天领域最成功的应用就是虚拟座舱系统,由于在航天航空领域具有许多突出的实用价值,虚拟座舱系统的研究与设计也越来越受到各国的关注。 本文首先对虚拟现实技术作以简要介绍,然后根据对虚拟座舱系统的设计要求,对虚拟座舱系统的软硬件平台的构成进行了详细的探讨,硬件平台包括视景生成子系统,飞行仿真子系统以及人机交互子系统,软件平台包括操作系统软件,三维模型建模软件以及视景生成软件。最后还对虚拟座舱的可视化座舱界面进行了人机功效学分析,得出了该座舱系统的布局设计。 本文经过深入的研究得出座舱系统的三维模型特点,包括模型数据的实时性、简易性、座舱模型的层次关系、座舱模型的分类。模型的分类主要有规则模型,如座舱仪表、显示器;不规则模型,如山峰、树木等以及模糊景物模型,如云、雾等自然景物。在模型分类的基础上详细探讨了各种模型的实现方法,对于规则模型我们采用使用软件建模方法,对于不规则模型采用分形的构造方法,对于模糊景物模型则采用粒子系统的构建方法。最后在Creator环境下完成了模型的建模。 模型是视景仿真的静态基础,要想生成动态的可交互的虚拟视景,还必须对仿真场景进行管理,本文详细探讨了该座舱系统的场景管理所需包括的功能模块以及各模块的建模,虚拟座舱系统的场景管理包括:场景内视点的管理、模型的实时显示以及碰撞检测的管理、环境特效的管理(包括光照建模、场景的雾化技术)、场景立体声效的管理。 本文还对虚拟座舱系统的分布式交互管理进行了研究,首先阐述了HLA技术的基本思想、主要特点以及组成。然后根据对交互管理系统的功能分析,设计并开发出联邦对象模型和仿真对象模型以及联邦执行文件。最后在VR-Link开发平台上采用双线程的软件结构开发出可同时完成视景仿真与分布式交互仿真的交互管理软件系统。 虚拟座舱系统的开发涉及虚拟现实技术、计算机仿真技术、航空航天技术等多领域技术,跨学科、难度大,本文设计实现的虚拟座舱系统仍然存在许多不足之处,但是作为一个完整的虚拟现实系统,仍然对以后的研究具有参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 夏艳;过仲阳;章伟伟;;基于OpenGL的虚拟现实关键技术研究[J];计算机时代;2008年07期
2 郑旭;;基于OGRE粒子系统的下雨效果模拟[J];软件导刊;2010年04期
3 刘美菊;李志;韩凤艳;;基于VRML和3DS MAX的虚拟现实系统构建[J];沈阳理工大学学报;2006年01期
4 施侃侃;;虚拟现实技术[J];职业时空;2007年07期
5 匡伶俐;张卫国;;虚拟现实在瓦斯爆炸中的应用[J];科技信息(学术研究);2007年20期
6 胡新荣,李德华;三维动态地形中瀑布的设计与实现[J];CT理论与应用研究;2004年01期
7 朱安宏;;3D场景中天气因素可视化仿真[J];微计算机信息;2008年13期
8 孙倩;;基于3DS MAX的三维建模及其在Virtools环境中的应用[J];中国科技信息;2008年12期
9 叶子兵,杜扬,王冬,钱海兵;油库地面油罐消防虚拟现实系统的研究[J];后勤工程学院学报;2004年03期
10 马骏,朱衡君;基于动态纹理和粒子系统的喷泉模拟[J];北京交通大学学报;2005年01期
11 孙济洲;以虚拟现实技术建设数字海河综合信息系统[J];数码世界;2003年04期
12 冯军;;临安市城区三维飞行浏览查询虚拟现实系统的研建[J];浙江国土资源;2006年06期
13 朱静雯;伍艳莲;;基于OpenGL的虚拟校园漫游系统的实现[J];考试周刊;2009年35期
14 汪继文;余洋;李玉梅;;基于粒子系统的陨石爆炸模拟[J];计算机技术与发展;2010年06期
15 钱晓贤;沈雅萍;;基于VRP的数字校园构建与实现[J];科技信息;2010年13期
16 龚琳;王善斌;顾大权;;基于计算机视觉和粒子系统的三维云模拟[J];中国体视学与图像分析;2008年01期
17 刘菊;王恺;迟莹博;隋骊强;;虚拟现实技术在城市规划管理中的应用[J];中国科技信息;2009年02期
18 耿慧铭;;计算机虚拟现实技术解析及其在中等职业教育中的应用探究[J];信息与电脑(理论版);2009年11期
19 张萌;肖小祥;易笑;郭鑫;;基于虚拟现实的校园漫游视景仿真[J];软件导刊;2011年03期
20 徐勇;王卫辰;封士彩;;基于VR的虚拟选煤厂仿真系统的设计与实现[J];机床与液压;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄加亮;张天野;黄凯旋;蔡振雄;;船舶工程领域虚拟仿真系统的构建[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
2 罗如为;吴兰;王茵;陈孝威;;基于3ds max和VRML的三维建模与漫游技术[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
3 曾彤;;虚拟校园三维建模与仿真的设计开发[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
4 刘春江;陈辉;商蕾;;基于Creator/Vega的柴油机可视化实现与特技效果设计[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
5 秦建明;李楠;刘青;谢刚生;;虚拟现实在城市规划中的辅助决策作用[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
6 管华;杨家华;;应用AutoCAD开发3D图库的尝试[A];面向21世纪的图学教育——第十二届全国图学教育研讨会暨第三届制图CAI课件演示交流会论文集[C];2000年
7 崔树礼;朱长如;韦芝芳;孙艳;;虚拟现实(VR)应用技术[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
8 杨元栋;杨泽红;贾培发;;虚拟现实中的接触力模拟算法研究[A];2001年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2001年
9 张二华;马仁安;赵春霞;杨静宇;;虚拟现实系统下三维地震数据可视化的实现方法[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
10 谢子明;;国产化船舶制造三维设计软件的开发与应用[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周丽琨;虚拟现实系统中不规则形体的几何表现[D];武汉理工大学;2003年
2 周德闯;基于虚拟现实平台的火灾场景计算与仿真研究[D];中国科学技术大学;2009年
3 杨利容;复杂矿体结构三维建模与储量计算方法研究[D];成都理工大学;2013年
4 陈蕾;粒子系统理论及其在飞行模拟器实时视景仿真中的应用研究[D];吉林大学;2004年
5 王合闯;太阳风系统仿真与关键技术研究[D];成都理工大学;2012年
6 张芹;不规则模糊物体建模理论及其在虚拟战场中的应用研究[D];南京理工大学;2002年
7 杨荣;一维非弹性粒子系统中的动力学研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 刘振平;工程地质三维建模与计算的可视化方法研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
9 刘帅;面向陆地边界场景的三维建模方法研究[D];中南大学;2011年
10 罗元;城市道路交通流智能化模拟虚拟现实系统研究[D];清华大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜鹏;虚拟座舱系统设计[D];西北工业大学;2007年
2 罗鹏;水泥厂安全培训VR技术的研究与实现[D];中国地质大学(北京);2008年
3 陈姝慧;三维煤矿虚拟现实系统的实现[D];吉林大学;2008年
4 徐涛;基于桌面虚拟现实的港口机械群远程监控系统研究[D];上海交通大学;2008年
5 王平侠;基于虚拟现实的虚拟养鱼系统研究与应用[D];上海师范大学;2005年
6 翟丽平;基于MultiGen的虚拟现实三维建模技术研究与实现[D];重庆大学;2005年
7 许志国;航空发动机虚拟教学实验系统研究[D];西北工业大学;2007年
8 王桂明;导弹飞行虚拟现实仿真系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 张开权;基于虚拟现实的消防预案仿真系统研究与实现[D];华中科技大学;2006年
10 李欣;基于VRML技术的虚拟校园设计与实现[D];国防科学技术大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 许忠 卢林潭 刘文辉;吐哈油田井位论证首次应用虚拟现实系统[N];哈密报(汉);2008年
2 刘学习;ORAD发布虚拟现实系统[N];计算机世界;2002年
3 金绍文;蓬莱建成城市三维虚拟现实系统[N];中国测绘报;2009年
4 记者 许忠通讯员 卢林潭 刘文辉;吐哈首次将虚拟现实系统应用于井位论证[N];中国石油报;2008年
5 本报记者 潘文敏;市民足不出户将可游览韶城[N];韶关日报;2010年
6 吉林 刘春鹏;巧用粒子系统打造暗号图[N];电脑报;2005年
7 邱朱胜;3D Studio MAX粒子系统的应用[N];中国电脑教育报;2004年
8 邱朱胜;3D Studio MAX粒子系统的应用[N];中国电脑教育报;2004年
9 邱朱胜;3D Studio Max粒子系统的应用[N];中国电脑教育报;2004年
10 邱朱胜;3D Studio Max粒子系统的应用[N];中国电脑教育报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978