[發(fā)明專利]集成Modelica的三維視景仿真系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110320681.6
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN102385762A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鮑勁松
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種面向多學科物理規(guī)律的，三維視景仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)

視景仿真(Visual?Simulation)是21世紀最有前景的高科技技術(shù)之一，它是計算機技術(shù)，圖形圖象技術(shù)，光學技術(shù)，控制技術(shù)等多種高科技的結(jié)合，是延伸人類感覺器官的一門科學，通過對現(xiàn)實世界或者是人類想象的虛擬世界進行三維建模并實時驅(qū)動，通過顯示器或者三維投影技術(shù)顯示出來。視景仿真是一種基于可計算信息的沉浸式交互環(huán)境，具體地說，就是采用以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗。其作為計算機技術(shù)中最為前沿的應(yīng)用領(lǐng)域之一，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實、模擬駕駛、場景再現(xiàn)、城市規(guī)劃及其它應(yīng)用領(lǐng)域。計算機仿真又稱全數(shù)字仿真，是根據(jù)相似原理，利用計算機來逼真模仿研究系統(tǒng)中的研究對象，將研究對象進行數(shù)學描述，建模編程，并且在計算機中運行實現(xiàn)。作為計算機仿真的組成部分，視景仿真采用計算機圖形圖像技術(shù)，根據(jù)仿真的目的。構(gòu)造仿真對象的三維模型并再現(xiàn)真實的環(huán)境，達到非常逼真的仿真效果。目前，視景仿真技術(shù)在我國已廣泛應(yīng)用于各種研究領(lǐng)域：軍事演練、城市規(guī)劃仿真、大型工程漫游、名勝古跡虛擬旅游、模擬訓練以及交互式娛樂仿真等。視景仿真技術(shù)對作戰(zhàn)裝備的使用效果有很好的實時顯示，給人以強烈的視覺上的沖擊，對提高武器裝備的性能、研制效率有著重要的作用。

目前大多數(shù)的視景仿真只是針對單一研究對象建模，根據(jù)具體需求對模型進行各種實驗分析，很少考慮兩個以上模型的視景仿真。現(xiàn)在大部分的機械系統(tǒng)動力學分析與仿真的商業(yè)軟件如ADAMS、ANSYS等在對機械系統(tǒng)進行運動學、動力學和靜平衡分析時對機械系統(tǒng)進行運動學、動力學和靜平衡分析時，將機械系統(tǒng)作為一個正向問題進行考慮，外部影響通過作用力和驅(qū)動約束等元素施加于系統(tǒng)，其任務(wù)是分析系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件之間的關(guān)系與作用。利用這類軟件進行仿真試驗不能考慮多個子系統(tǒng)的耦合，沒有從整體來考慮，于是在物理上很難反映出一個復雜系統(tǒng)的多學科任務(wù)仿真，同時也無法實現(xiàn)視覺上的真實感。隨著虛擬仿真可視化的發(fā)展趨勢，將虛擬現(xiàn)實引入系統(tǒng)模擬仿真，使人沉浸其中，對所需解決的問題有更清晰的認識，而不再僅局限于從屏幕上觀察仿真的結(jié)果，可使模型的設(shè)計和優(yōu)化更為方便。