軍事仿真系統(tǒng)解決方案
軍事仿真系統(tǒng)解決方案
軍事仿真系統(tǒng)解決方案
所謂軍事仿真,，就是在軍事方面進(jìn)行建模，然后利用仿真的技術(shù)進(jìn)行模擬戰(zhàn)局,、戰(zhàn)略,、戰(zhàn)術(shù)的方法,。這種方法應(yīng)用了系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，并且利用數(shù)學(xué)建模等多種建模方法,。在實(shí)踐中,，軍事模擬對(duì)于軍事作戰(zhàn)的指揮有著很大的指導(dǎo)作用。
軍事仿真包括武器技術(shù)仿真,、武器系統(tǒng)仿真以及作戰(zhàn)仿真等,，已經(jīng)在軍隊(duì)訓(xùn)練、武器裝備研制,、作戰(zhàn)指揮和規(guī)劃計(jì)劃等方面發(fā)揮重要作用,，成為國(guó)防領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
軍事仿真是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境(如飛機(jī)駕駛艙,、操作現(xiàn)場(chǎng)等),，通過多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù),。由于軍事仿真系統(tǒng)可以在很大程度上解決真實(shí)作戰(zhàn)訓(xùn)練中的許多實(shí)際問題,，例如，費(fèi)用過高,、 危險(xiǎn),、受真實(shí)環(huán)境的限制等，因此從一開始便倍受各國(guó)軍方的青睞,。
方案特色：
采用軍事仿真系統(tǒng)使受訓(xùn)者在視覺和聽覺上真實(shí)體驗(yàn)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,、熟悉行將作戰(zhàn)區(qū)域的環(huán)境特征。用戶通過必要的設(shè)備可與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用,、相互影響,，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。
虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法可通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境圖形圖像庫(kù),，包括作戰(zhàn)背景,、戰(zhàn)地場(chǎng)景,、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險(xiǎn)象環(huán)生,、幾近真實(shí)的立體戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,。使演練者“真正”進(jìn)入形象逼真的戰(zhàn)場(chǎng)。
與常規(guī)的訓(xùn)練方式相比較,，軍事仿真系統(tǒng)具有環(huán)境逼真,，“身臨其境”感強(qiáng)、場(chǎng)景多變,，訓(xùn)練針對(duì)性強(qiáng)和安全經(jīng)濟(jì),，可控制性強(qiáng)等特點(diǎn)。
方案核心：
在軍事仿真系統(tǒng)由多種虛擬現(xiàn)實(shí)軟硬件設(shè)備系統(tǒng)組成,，在軟件方面需要有3D建模軟件,、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)；硬件方面包括立體顯示系統(tǒng),、3D交互設(shè)備及音響設(shè)備,。下面分別介紹。
一,、軟件系統(tǒng)
軟件系統(tǒng)是軍事仿真系統(tǒng)的靈魂部分,，沒有軟件部分各種硬件系統(tǒng)將無(wú)法工作，軟件部分將各種硬件產(chǎn)品結(jié)合在一起形成一個(gè)整體協(xié)調(diào)工作,，以實(shí)現(xiàn)軍事仿真系統(tǒng)所需的各種功能,，各種功能需預(yù)先開發(fā)設(shè)定。
1,、3D建模軟件
3D建模通俗來(lái)講就是通過三維制作軟件通過虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型,。3D建模大概可分為:NURBS和多邊形網(wǎng)格。 NURBS對(duì)要求精細(xì),、彈性與復(fù)雜的模型有較好的應(yīng)用,，適合量化生產(chǎn)用途 。多邊形網(wǎng)格建模是靠拉面方式,，適合做效果圖與復(fù)雜場(chǎng)景動(dòng)畫,，綜合說來(lái)各有長(zhǎng)處。在軍事仿真系統(tǒng)中通過3D建模軟件建立各種武器模型及作戰(zhàn)場(chǎng)景,。
推薦產(chǎn)品：3Ds MAX,、Maya、Geomagic FreeForm Modeling Plus,。
2,、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)
在軍事仿真系統(tǒng)中，所有的硬件設(shè)備都要通過虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)進(jìn)行融合如需查看更多請(qǐng)點(diǎn)擊>>,。常用的平臺(tái)有TechViz虛擬現(xiàn)實(shí)支撐平臺(tái),、Virtools? 5.0，下面分別介紹,。
1,、TechViz虛擬現(xiàn)實(shí)支撐平臺(tái)
TechViz虛擬現(xiàn)實(shí)支撐平臺(tái)將CAD/CAM/CAE軟件直接進(jìn)行多通道顯示，使用者可以直接在完整數(shù)據(jù)的工業(yè)模型上進(jìn)行虛擬裝配操作,。包含三款軟件產(chǎn)品,，分別為：人體跟蹤、虛擬裝配以及手指跟蹤軟件,。
人體跟蹤軟件
人體跟蹤軟件可以通過實(shí)時(shí)全人體跟蹤系統(tǒng)顯示出人體的虛擬3D模型,，能夠幫助使用者對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的環(huán)境影響因素進(jìn)行分析，如：分析伸展或人體與3D模型的碰撞情況等,。該產(chǎn)品需要配合跟蹤器和標(biāo)記物一起使用,。
虛擬裝配軟件
虛擬裝配軟件允許用戶選擇或移動(dòng)3D模型，查看模型的接觸情況,，并記錄下相關(guān)動(dòng)畫以便進(jìn)行后續(xù)分析,。該產(chǎn)品適用于部件拆裝、維修以及相關(guān)培訓(xùn),。
手指跟蹤軟件
手指跟蹤軟件采用實(shí)時(shí)全手動(dòng)作跟蹤系統(tǒng),，可以在3D場(chǎng)景中顯示手指的虛擬模型。該產(chǎn)品適用于細(xì)節(jié)伸展研究以及模型接觸分析,，需要配合精度手指跟蹤器一起使用,。
2、Virtools? 5.0 VR
專為集群式 PC（PC Cluster）而設(shè)計(jì),，只需使用個(gè)人計(jì)算機(jī)就可以體驗(yàn)「沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)」的魅力,，不但支持多種標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件交互設(shè)備，并且支持多畫面高分辨率的立體展示環(huán)境,。在開發(fā)階段,，只需要一臺(tái)PC就可進(jìn)行「沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)」的多畫面模擬。
VR Library 擁有VRNR (Virtual Reality Normalized Resources,，虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化資源),，能協(xié)助內(nèi)容開發(fā)者在很短的時(shí)間內(nèi)，依照不同的系統(tǒng)需求（投影在平面墻上,、立方體或是圓柱體屏幕上）及不同的展示方式(使用空間位置追蹤器,、游戲桿或是鍵盤)，選擇適當(dāng)?shù)馁Y源文件,，建立VR 的播放環(huán)境,。同時(shí)新增的功能可以創(chuàng)建集群管理方式并且支持多種交互設(shè)備，使沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)不再遙不可及,。
二,、硬件系統(tǒng)
1,、立體顯示系統(tǒng)
立體顯示系統(tǒng)作為軍事仿真系統(tǒng)中的顯示端，為用戶提供一種沉浸式虛擬仿真顯示環(huán)境,，可使用戶充分體驗(yàn)一種高度身臨其境的三維立體視聽感受,，獲得一個(gè)具有高度沉浸感的虛擬仿真可視協(xié)同環(huán)境。 立體顯示系統(tǒng)包括：?jiǎn)瓮ǖ廊S投影顯示系統(tǒng),、多通道環(huán)幕投影顯示系統(tǒng),、多通道平板投影顯示系統(tǒng)、沉浸式CAVE系統(tǒng),、桌面立體顯示系統(tǒng),、頭戴式顯示系統(tǒng)等等。
推薦顯示端：沉浸式CAVE系統(tǒng),、桌面立體顯示系統(tǒng),、頭戴式顯示系統(tǒng)、多通道環(huán)幕投影顯示系統(tǒng),。
2,、3D交互系統(tǒng)
軍事仿真系統(tǒng)中的3D實(shí)時(shí)交互設(shè)備包括：位置追蹤、力反饋,、動(dòng)作捕捉等設(shè)備,，通過交互設(shè)備將人體動(dòng)作信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬環(huán)境中事物的交互操作,。
a,、位置追蹤器
位置追蹤器又稱位置跟蹤器，是指作用于空間跟蹤與定位的裝置,，一般與其他VR設(shè)備結(jié)合使用,，如：數(shù)據(jù)頭盔、立體眼鏡,、數(shù)據(jù)手套,。如需查看更多請(qǐng)點(diǎn)擊>>
推薦品牌：Polhemus 電磁式無(wú)線追蹤系統(tǒng)、Xsens慣性位置追蹤器,、Ascension電磁式位置追蹤器,。
b、力反饋設(shè)備
所謂力反饋（Force Feedback）,，本來(lái)是應(yīng)用于軍事上的一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),，它利用機(jī)械表現(xiàn)出的反作用力。如需查看更多請(qǐng)點(diǎn)擊>>
推薦品牌：HAPTION力反饋設(shè)備,、Sensable力反饋設(shè)備,。
c、實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)
實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉技術(shù)涉及尺寸測(cè)量,、物理空間里物體的定位及方位測(cè)定等方面可以由計(jì)算機(jī)直接理解處理的數(shù)據(jù),。在運(yùn)動(dòng)物體的關(guān)鍵部位設(shè)置跟蹤器,，由動(dòng)作捕捉系統(tǒng)捕捉跟蹤器位置，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后向系統(tǒng)提交交互數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,。
推薦產(chǎn)品：A.R.T.系統(tǒng)解決方案、Xsens Moven慣性運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng),、新版3DSuit慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng),。
應(yīng)用領(lǐng)域：
虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,、諸軍種聯(lián)合虛擬演習(xí),、單兵模擬訓(xùn)練與評(píng)判、進(jìn)行指揮員訓(xùn)練,。
相關(guān)案例：
搜維爾推薦方案一
名稱：基于弧幕立體展示系統(tǒng)的軍事仿真系統(tǒng)解決方案
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：利用位置追蹤器跟蹤肢體動(dòng)作進(jìn)行交互可對(duì)虛擬場(chǎng)景模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和位移等,，數(shù)據(jù)手套可以細(xì)化到每個(gè)手指的動(dòng)作體現(xiàn)，根據(jù)需要可添加力反饋裝置表現(xiàn)反作用力,。
搜維爾推薦方案二
名稱：基于3D立體顯示器的軍事仿真系統(tǒng)解決方案,。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：該方案是一套性價(jià)比較高的展示系統(tǒng)，滿足小范圍應(yīng)用,，顯示端可選擇戴眼鏡和不戴眼鏡的兩種3D立體顯示器進(jìn)行展示,。
搜維爾推薦方案三
名稱：基于頭戴式顯示器（數(shù)字頭盔）的軍事仿真系統(tǒng)解決方案。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：該方案是一套適合小型研究室或者研究所,，可以體現(xiàn)出要完美的效果,，以實(shí)現(xiàn)對(duì)前期概念的論證。
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