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分布交互视景实时运行支撑体系结构研究

冯喆  
【摘要】:视景仿真支撑平台是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,使用户产生身临其境感觉的交互式仿真环境。实现用户与该环境直接进行自然交互,是虚拟现实技术的最重要的表现形式。 分布交互仿真需采用协调一致的结构、标准、协议和数据库,通过局域网(LAN)和广域网(WAN)将分布在各地的各种仿真器互联,使人与虚拟环境进行实时交互作用。它基于计算机技术、实时图形图像处理技术、仿真技术、系统工程技术的综合与应用,通过计算机网络技术将分散在不同地理位置的对象、计算机生成场景连成一个整体,形成一个在时间和空间上互相耦合的虚拟视景合成环境。 本文对基于PC机的视景实时生成以及视景子系统与控制仿真子系统间的互操作问题进行了深入剖析,研究高级体系结构HLA标准的思想,分析三维视体运动控制机理,构筑视景联邦对象模型VFOM来描述视景参数分布,设计系统运行框架。同时,本文对基于OpenGL接口的三维图形显示原理、地形的生成、三维场景生成、设计视体运动同步控制与实时显示方法进行了研究,综合应用面向对象编程技术、编译技术、网络通信技术、多线程技术,从网路化的角度来对分布交互视景实时运行支撑体系结构进行了研究,并提出构建一种实时交互视景仿真应用的网络平台思想,使得不同的用户能在同一场景中操纵不同的控制对象进行相互作用。 论文主要内容包括7章。第1章概述了分布视景仿真的发展和现状,并明确主要的研究内容;第2章从理论和实际分析了三维场景生成及显示的相关技术和方法;第3章介绍了仿真系统中所用到的HLA思想;第4章介绍了视景支撑系统的总体设计思路,重点是服务器端的设计;第5章具体介绍了视景支撑系统实现的一些关键技术及其实现;第6章是系统的演示实例;第7章是对本论文的一个总结。


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