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基于MultiGen Creator和vega prime的隧道出入口车辆碰撞事故可视化系统研究

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基于MultiGen Creator和Vega Prime的隧道出入口车辆碰撞事故可视...

作者：梁紫霞长安大学

学位级别：硕士

高速公路隧道是一个复杂的“人—车—路(环境与管理)”系统,其中隧道出入口路段由于存在“白洞效应”和“黑洞效应”,导致其发生交通事故的几率高于普通路段。因此对事故原因做出客观科学地分析,是交通管理部门进行事故鉴定、实施道路... 详细信息

高速公路隧道是一个复杂的“人—车—路(环境与管理)”系统,其中隧道出入口路段由于存在“白洞效应”和“黑洞效应”,导致其发生交通事故的几率高于普通路段。因此对事故原因做出客观科学地分析,是交通管理部门进行事故鉴定、实施道路交通安全改善措施进而降低交通事故率的关键。基于上述研究背景,本文以高速公路隧道出入口交通事故为研究对象,借助Multigen Creator与vega prime可视化仿真软件建立了隧道出入口车辆碰撞事故再现系统,实现了车辆在隧道出口处追尾碰撞事故的可视化仿真。本文的主要研究工作如下:(1)建立符合事故现场信息的可视化仿真三维模型。利用Multigen Creator可视化三维建模软件,构建了车辆、山体地形、高速公路隧道、辅助设施等事故仿真虚拟场景的三维模型。为了向可视化仿真系统提供逼真的高质量虚拟场景模型,重点展开对车辆车身、后视镜与车轮等其他汽车构件,高速公路隧道与周围环境等建模过程的研究,并对Creator软件中应用到的高级建模技术与模型优化技术进行总结。(2)实现隧道出入口车辆碰撞可视化仿真场景的实时驱动。首先利用视景驱动软件vega prime的Lynx prime用户编辑界面,完成对Creator中所建立车辆与高速公路隧道场景模型的配置与初始化。再利用Matlab软件,将事故现场勘测图中的碰撞轨迹进行拟合,从而获取汽车的定位坐标。最后利用路径信息模块与导航器,将汽车定位坐标加载至车辆行驶路径信息,完成了车辆的漫游,实现满足仿真需求的场景驱动。(3)编写基于VS2005的隧道出入口车辆碰撞事故可视化仿真程序,并创建基于MFC的对话框。主要完成用户观察交互界面的创建、vega prime代码的修改与封装、界面中添加控件相关代码的编写以及与其他系统接口的建立,最终在视景窗口中实现隧道出入口车辆碰撞事故的可视化仿真。仿真结果表明:本文设计的仿真系统能够再现事故发生过程,并且计算所得碰撞前车速与行车记录仪中车速的相对误差在5%以内,可辅助交通管理部门对事故原因进行科学且客观的分析与鉴定。

关键词：可视化仿真事故再现高速公路隧道车辆碰撞 Creator vega prime

基于vega prime的海面舰船目标红外图像仿真

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现代电子技术 2022年第20期45卷 86-90页

作者：杨薪洁张合新廖守亿火箭军工程大学陕西西安710025

随着中国周边海域局势的复杂化,研究海面舰船目标的红外仿真具有重要的军事意义。基于此,文中提出一种基于vega prime环境开发红外图像仿真系统的方法。首先利用Creator软件建立舰船目标三维模型,通过调用和编辑API接口函数实现对目标... 详细信息

随着中国周边海域局势的复杂化,研究海面舰船目标的红外仿真具有重要的军事意义。基于此,文中提出一种基于vega prime环境开发红外图像仿真系统的方法。首先利用Creator软件建立舰船目标三维模型,通过调用和编辑API接口函数实现对目标及背景红外辐射的建模;然后考虑到大气对红外辐射的衰减作用,调用vega prime自带的各类函数库实现各种海洋环境、特效,使用Hitran工具实现对大气透过率的计算,计算结果可以直接被全新的Ondulus IR红外模块使用,完成后续的红外图像仿真,并在vega prime中渲染生成实时动态红外图像。模拟生成的结果表明,舰船目标的红外辐射强度在相同时刻不同方位和同一时刻同一方位上均不同,仿真结果符合实时性要求,进一步说明仿真与实际情况相符。

关键词：红外图像仿真 vega prime 舰船系统设计三维建模 Ondulus IR 红外辐射建模

基于vega prime的无人直升机飞行模拟系统

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中国民航大学学报 2023年第2期41卷 58-64页

作者：史永胜夏志超中国民航大学航空工程学院天津300300

以某型无人直升机为仿真对象设计了一款飞行模拟系统,该系统由飞行仿真模块、座舱仿真模块、视景仿真模块和控制台模块4部分组成。飞行仿真模块对旋翼、尾桨、机身、平尾、垂尾等各部件进行动力学建模,并使用S函数编写了Simulink模块;... 详细信息

以某型无人直升机为仿真对象设计了一款飞行模拟系统,该系统由飞行仿真模块、座舱仿真模块、视景仿真模块和控制台模块4部分组成。飞行仿真模块对旋翼、尾桨、机身、平尾、垂尾等各部件进行动力学建模,并使用S函数编写了Simulink模块;座舱仿真模块使用GL Studio软件设计了照片级的飞行仪表用于实时显示飞行数据;视景仿真模块是基于vega prime仿真平台二次开发的;采用基于MFC(microsoft foundation classes)的多线程方法搭建了基本的仿真框架并设计了控制台模块界面,可以用于和用户的实时交互。最后仿真验证了系统的可行性。

关键词：无人直升机飞行模拟系统 S函数 vega prime 动力学建模微软基础类库(MFC)多线程

基于vega prime的虚拟维修可视化平台的开发与研究

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信息记录材料 2022年第5期23卷 30-33页

作者：祖以慧王昌昊何龙成都航空职业技术学院四川成都610100 航空维修工程学院四川成都610100

通过分析传统航空发动机维修专业教学上场地有限、设备老旧、教学设施更新换代慢、教学成本等问题,针对性地开发了基于vegaprime的虚拟维修训练系统,旨在突破时间和场地和环境的局限,通过认知学习、自主练习和考评模块的运用,实现了装... 详细信息

通过分析传统航空发动机维修专业教学上场地有限、设备老旧、教学设施更新换代慢、教学成本等问题,针对性地开发了基于vegaprime的虚拟维修训练系统,旨在突破时间和场地和环境的局限,通过认知学习、自主练习和考评模块的运用,实现了装备在理论、实践、维护、维修等方面的虚拟学习、协同训练和故障排除等,有效地提升和巩固教学效果和学习成果。系统采用模块化设计方法,基于线性拆装序列规划,解决零部件拆装约束的问题,虚拟维修可视化平台在教学方面的实际应用,为虚拟维修技术在职业院校维修领域的研究提供了新的思路。

关键词：虚拟维修 vega prime 可视化平台训练系统

基于Multigen Creator/vega prime的液压挖掘机的可视化虚拟仿真

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基于Multigen Creator/Vega prime的液压挖掘机的可视化虚拟仿真

作者：苏明明西南交通大学

学位级别：硕士

液压挖掘机是一种常用的、重要的工程机械,它被广泛的运用于国民经济的建设之中。随着挖掘机的需求量越来越大,有关挖掘机的产品设计和驾驶培训也显得越来越重要。传统上,挖掘机的产品开发是在完成设计后制造物理样机来验证设计的正确性... 详细信息

液压挖掘机是一种常用的、重要的工程机械,它被广泛的运用于国民经济的建设之中。随着挖掘机的需求量越来越大,有关挖掘机的产品设计和驾驶培训也显得越来越重要。传统上,挖掘机的产品开发是在完成设计后制造物理样机来验证设计的正确性,发现缺陷后只能回头修改设计并再次制造样机进行验证;而挖掘机的驾驶培训也只能在真实的样机上来展开,所有的这些在某种的情况下不仅降低了生产效率、影响了产品质量,而且还消耗了大量的成本。所以,对挖掘机在虚拟现实技术中的研究也就显得很迫切、也极为的需要。本论文就是以挖掘机为研究对象,通过建立虚拟的挖掘机工作场景,较为深入的探讨了挖掘机在虚拟可视化技术中的应用。概括来说,本文主要研究了如下内容： ①探讨了虚拟现实技术的相关知识,系统地了解了虚拟现实技术中所使用的方法,在这些基础上,制定了自己的方案,对仿真目标和步骤进行了相应的规划。 ②了解了挖掘机的结构以及工作原理,收集了挖掘机的参数尺寸,利用SolidWorks软件建立了挖掘机的工作装置模型,通过Creator简化了工作装置并最终完成了整个挖掘机的建模;利用Creator制作了虚拟场景,包括地形和特征元素的创建,最终形成了逼真的挖掘机仿真体系。 ③通过Lynx prime对仿真系统进行了简单的配置,在VC++平台上调用了vega prime函数库实现了简单的交互功能,最终通过键盘来控制挖掘机的挖掘动作,此外,还添加了切换视角和环境设置等功能。

关键词：挖掘机虚拟现实技术 Creator 仿真 Lynx prime vega prime

基于Multigen Creator/vega prime的轮轨运动虚拟仿真

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基于Multigen Creator/Vega Prime的轮轨运动虚拟仿真

作者：孙桂兰西南交通大学

学位级别：硕士

随着高速铁路的发展,对高速道岔的研究越来越受到重视,因为它是轨道结构中最为薄弱的环节,它直接影响着列车运行的速度;此外,曲线路段也备受关注,它决定着列车通过曲线时的安全性。同时,虚拟现实技术日渐成熟起来,其应用已从单一的军工... 详细信息

随着高速铁路的发展,对高速道岔的研究越来越受到重视,因为它是轨道结构中最为薄弱的环节,它直接影响着列车运行的速度;此外,曲线路段也备受关注,它决定着列车通过曲线时的安全性。同时,虚拟现实技术日渐成熟起来,其应用已从单一的军工航空领域推广到各行各业的培训中,并且在工业设计、医疗、教育等不同领域也得以应用发展。笔者正是将这种高新技术引用到轮轨系统的研究中,创建出机车车辆(单轮对)过岔蛇行运动与曲线通过的视景仿真系统,从而能够更为直观逼真地观察以及更为方便地检测机车车辆(单轮对)的运行状况。这一虚拟仿真系统的开发可使铁路研究人员快速得到安全、经济的设计方案,对轮轨系统动力学的研究学习无疑有着重要意义。本文以机车车辆(单轮对)在道岔区的蛇行运动及其曲线通过性能为研究重点,基于轮轨系统动力学知识的研究学习建立起轮轨系统的视景仿真应用,更为直接地表达了过岔蛇行运动与曲线通过的动力学现象,较为深入地探讨了虚拟可视化技术在轮轨系统研究中的应用。对文中所要研究的内容主要可以归纳为以下几个方面： 1.通过查阅相关文献学习了轮轨系统动力学知识,重点研究了机车车辆(单轮对)过岔时的蛇行运动及其曲线通过性能,对轮轨运动动力学分析有所了解。 2.在了解虚拟现实技术应用的基础上,深入学习了虚拟仿真系统的实现方法与步骤,由此制定出一套实现轮轨运动虚拟仿真的总体方案,为仿真系统的创建做好前期准备工作;在建模方面,基于多种Creator的优化技术使虚拟系统的实时性与逼真性得到最大限度的协调。 3.基于VC++平台,借助vega prime软件的功能强大的Lynx prime界面创建虚拟系统的初始框架,使编程工作量大幅降低;进而将Visual Studio编程及VP函数库结合使用建立了人机交互界面、实现了轮轨运动虚拟仿真;其中,合理地设置了较为友好的菜单,并通过OpenGL编程工具创建了实时显示窗口,并建立快捷键实现轮对的转动。通过对轮轨运动的虚拟仿真予以多方面探究,研制了一套较为全面的应用系统,由此能够重现机车车辆(单轮对)驶经道岔与曲线时的运行状况,模拟出其以不同方式、不同速度通过道岔以及以不同速度、不同半径通过曲线的运动行为,并且将运动相关的某些参数量化使其更为直观。该系统具有一定程度的使用价值,在铁路设计与线路评定中,可以辅助工作人员更早地获取试验检测数据,从而降低测验时的风险,使研究工作更经济、高效;此外,在教学方面,可以极大地帮助学生理解机车车辆(单轮对)的蛇行运动与曲线通过性能。

关键词：蛇行运动曲线通过虚拟仿真 Creator vega prime

基于Mulitigen Creator和vega prime的车辆制动性试验视景仿真研究

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基于Mulitigen Creator和Vega Prime的车辆制动性试验视景仿真研究

作者：姜博长安大学

学位级别：硕士

汽车道路实验是对车辆进行性能考核和研发的手段和重要技术措施,专供汽车进行道路实验的场地是汽车试验场。传统道路试验产生的巨大成本和不安全性,使得研究人员利用计算机仿真技术来研究车辆的制动性能成为必要。随着计算机硬件性能和... 详细信息

汽车道路实验是对车辆进行性能考核和研发的手段和重要技术措施,专供汽车进行道路实验的场地是汽车试验场。传统道路试验产生的巨大成本和不安全性,使得研究人员利用计算机仿真技术来研究车辆的制动性能成为必要。随着计算机硬件性能和虚拟现实技术的不断完善和成熟,利用虚拟现实技术来构建汽车试验场并完成性能测试已经成为一种有效的测试手段。本文使用Mulitigen Creator三维建模软件和vega prime虚拟场景实时驱动软件构建出一个虚拟的汽车试验场并完成场景的实时驱动,最后基于车辆制动性理论通过MFC平台建立了汽车制动性视景仿真的应用程序,实现车辆制动性能在虚拟试验场中的测试。本论文主要的研究内容如下:(1)使用Mulitigen Creator三维建模软件创建出虚拟汽车试验场。对Creator的数据库结构和常用的建模模块进行了介绍,完成虚拟汽车试验场中的各个独立部分的建立,其中包括各种辅助设施,最终完成整个虚拟试验场场景的集成,方便后续进行实时驱动的使用。(2)虚拟场景实时驱动的实现。使用vega prime软件中的LynX prime可视化编辑窗口对已经创建好的虚拟场景进行配置,生成一个包含vega prime应用程序初始化和运行时所需要的一切信息的应用程序配置文件。在vega prime中引入自定义运动模型,然后运用Path Tool工具完成路径的设定,随后添加碰撞检测并且演示车辆的漫游效果。(3)建立基于MFC和vega prime的制动性视景仿真应用程序。从该应用程序期望实现的功能入手,首先在Visual Studio 2005中配置MFC对话框vega prime应用程序的编译环境,分析制动效能的测定,在应用程序创建过程中实现自定义运动模型的创建、实时数据的显示、运行结果的显示及实验数据的输出等关键技术,最后将虚拟测定与实际试验进行对比。

关键词：虚拟现实技术制动性视景仿真再现 Creator vega prime MFC

基于MultiGen Creator/vega prime的潜艇仿真系统实现

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

作者：王宏宇吉林大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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 *** 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。

关键词：潜艇仿真虚拟仿真三维建模 MultiGen Creator vega prime

基于vega prime的电力线巡检机器人飞行仿真系统研究

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基于Vega Prime的电力线巡检机器人飞行仿真系统研究

作者：刘现涛华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文研究开发了一个电力线巡检机器人飞行仿真系统,动态再现电力线巡检飞行机器人(Flying Robot for Overhead Power line Inspection,简称FROPI)飞行运动全过程,为进一步研究FROPI提供直观的实验根据。本文使用三维建模工具创建了逼真... 详细信息

本文研究开发了一个电力线巡检机器人飞行仿真系统,动态再现电力线巡检飞行机器人(Flying Robot for Overhead Power line Inspection,简称FROPI)飞行运动全过程,为进一步研究FROPI提供直观的实验根据。本文使用三维建模工具创建了逼真、可流畅浏览的飞行场景模型,在Visual *** 2003平台下编写C++程序,以vega prime2.0视景驱动工具,实现了对FROPI视角的控制、FROPI与三维场景中模型的碰撞检测和响应等。本文主要工作有：(1)使用Creator和其他的三维建模工具创建了具有真实感的飞行环境模型,并运用LOD (Level of Detail)、模型实例化等技术提高OpenFlight模型数据库的遍历速度,以得到流畅的浏览体验。(2)采用实验数据实时地驱动虚拟场景中FROPI模型,使用vega prime的交互函数完成了FROPI飞行的视景仿真,达到了较好的仿真效果,有一定的真实感。(3)设计了一个网络通讯接口,用于FROPI路径规划用机和三维视景仿真用机之间的数据传输;利用MFC实现了仿真系统界面,增强了仿真系统的人机交互能力和程序的可读性。本文在局域网内的一台计算机上利用MATLAB的强大数学运算能力,得到FROPI路径规划的结果,通过网络接口把数据发送给局域网内的另外一台视景仿真计算机,利用vega prime强大的视景仿真能力,实时地渲染飞行机器人在三维虚拟环境中执行巡检任务的过程。这样就使得FROPI的路径规划研究和航迹三维显示工作分离开来,研究人员可以把精力放在研究FROPI路径规划的问题上,而不必花费大量的时间去实现FROPI的航迹显示。通过该系统研究人员只需在实验机上编写控制算法程序,就能在视景仿真机上直观的观察规划效果,从而判定算法的有效性,可大大提高FROPI研究的效率。

关键词：飞行仿真电力线巡检机器人 Creator vega prime