CN111899333A - 基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法、系统及其存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法、系统及其存储介质,旨在解决现有技术中复杂装备体系设计困难、设计成本高的技术问题。其包括:利用建模软件构建复杂装备系统的装备模型和环境模型;通过模型导入接口和UDP通信网络整合装备模型和环境模型,构建复杂装备系统虚拟模型;根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行对抗仿真实验;利用VR设备和计算机窗口显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果。本发明能够在虚拟层面上进行复杂装备系统的设计和仿真,设计成本低、易于修改,设计成果可视化,能给真实的复杂装备系统提供数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法、系统及其存储介质,属于计算机建模及仿真技术领域。
背景技术
随着军事变革不断向前推进,未来战场将走向信息化作战,其作战方式将演变成体系之间的对抗,高新技术战争会投入更多的联合协同复杂装备,战场环境日益复杂,对多军兵种联合作战的要求越来越高,复杂装备体系作为信息化战争的重要组成因素,其系统复杂度不断增大,主要呈现出功能高度复杂、分系统相对独立、交互模式复杂等特征,相应的复杂装备体系建设的价格越来越贵。
现有的体系结构设计方法不支持体系结构设计重用和信息复用,而且传统的系统设计方法是基于文档的设计方法,在装备体系结构向着“面向服务”转变,应该采用基于服务的设计方法的当下,传统系统设计方法存在很多缺点和不足,比如不能保证整体信息的一致性,体系结构设计过程更改困难,描述活动存在二义性等问题。复杂装备体系表面上是由相互独立的分系统简单构建而成,实际上是一个个子系统之间相互依赖、相互影响、相互作用的具有特定内涵的复杂大系统,正因为如此,复杂装备体系的任何一个子系统发生改变或者缺失都可能影响到整个体系的功能,每个子系统的作用和影响必须要放入到整个体系中才能体现出来,现有技术中的体系设计方法不足以满足复杂装备体系的设计要求,为了快速、准确的构建复杂装备体系,确保复杂装备体系的正常运行,现阶段必须研究出一个新的、适用于复杂装备体系的设计方法。
发明内容
针对现有技术中复杂装备体系设计困难、设计成本高的问题,本发明提出了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法、系统及其存储介质,通过建模软件在虚拟层面上构建复杂装备体系模型,并利用虚拟现实引擎进行模型仿真实验,为复杂装备体系的设计、实施提供参考依据,降低设计成本,解决复杂装备体系设计困难、修改困难的问题。
为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:
第一方面,本发明提出了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,具体包括如下步骤:
步骤A、利用建模软件构建复杂装备系统的装备模型和环境模型;
步骤B、通过模型导入接口和UDP通信网络整合装备模型和环境模型,构建复杂装备系统虚拟模型;
步骤C、根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行对抗仿真实验;
步骤D、利用VR设备和计算机窗口显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果。
结合第一方面,进一步的,所述步骤A具体包括如下步骤:
步骤A01、利用3DS MAX软件构建复杂装备系统的装备实体模型;
步骤A02、利用模型转化软件对装备实体模型进行简化和压缩,获得装备轻量化模型;
步骤A03、利用系统建模工具构建复杂装备系统的行为模型;
步骤A04、利用虚拟现实引擎技术构建复杂装备系统的虚拟环境模型。
结合第一方面,进一步的,所述步骤A01具体包括如下步骤:
根据作战需求获取复杂装备系统的装备实体列表,所述装备实体列表中包括装备名称、装备编号、装备类型、装备数量、装备尺寸和装备照片;
在3DS MAX软件中根据建模比例为不同类型的装备构建装备基础模型,通过静态烘焙的光照贴图生成装备实体模型。
结合第一方面,进一步的,步骤A03中的系统建模工具为MagicDraw,所述行为模型包括行走模型、打击模型、飞行模型、侦察模型,所述打击模型分为开火模型、发射模型。
结合第一方面,进一步的,所述步骤A04具体包括如下步骤:
采集作战环境的地理信息、照片、影像、音频数据;
利用GlobalMapper和World Machine软件进行环境数据预处理;
根据预处理后的环境数据提取DEM,生成三维地形;
利用UE4引擎修整三维地形、构建地表纹理,获得虚拟环境模型。
结合第一方面,进一步的,步骤B具体包括如下步骤:
步骤B01、在UE4中利用蓝图编程开发模型导入接口,通过模型导入接口将装备轻量化模型添加到虚拟环境模型中;
步骤B02、利用C#语言和VS2010开发工具编写服务器,通过UDP协议建立服务器与UE4引擎之间的通信;
步骤B03、利用JAVA语言编写UDP专用通信插件,建立服务器与MagicDraw之间的通信,完成复杂装备系统虚拟模型。
结合第一方面,进一步的,步骤C具体包括如下步骤:
步骤C01、通过服务器获取仿真操作指令,并将仿真操作指令传输到MagicDraw软件;
步骤C02、利用MagicDraw软件解析仿真操作指令,选取对应的行为模型,生成行为仿真程序;
步骤C03、在虚拟环境中利用UE4引擎根据行为仿真程序控制装备轻量化模型完成动作。
第二方面,本发明提供了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统,包括:
模型构建模块,用于根据复杂装备系统的作战需求构建装备实体模型、轻量化模型、行为模型和虚拟环境模型;
网络通信模块,用于开发服务器和UDP专用通信插件,通过UDP协议建立服务器与UE4引擎之间、服务器与MagicDraw之间的通信;
虚拟系统模块,用于根据模型构建模块和网络通信模块构建组合模型构建复杂装备系统虚拟模型;
互操作仿真模块,用于根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行仿真实验;
可视化模块,用于显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果。
第三方面,本发明提供了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行第一方面所述方法的步骤。
第四方面,本发明提供了计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:
本发明提供了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法、系统及其存储介质,利用多个建模软件分别构建复杂装备系统的装备模型、行动模型和环境模型,通过模型导入和网络链接形成复杂装备系统虚拟模型,在此基础上,根据仿真操作指令在虚拟环境下进行复杂装备系统仿真,本发明可以很好的解决复杂装备体系发展中的复杂性、涌现性和体系建设的昂贵性等问题。
本发明中的装备模型和行为模型可复用,环境模型修改方便,有效减少了系统设计流程。虚拟环境下的建模仿真一方面降低了复杂装备系统的设计成本,另一方面有利于在设计过程中进行系统调整,此外,可视化设计能够保证本发明的复杂装备系统的功能达到作战的需求,将系统作战效能最大化。根据本发明的复杂装备系统仿真过程可以为搭建真实复杂装备系统提供数据支持,降低后续复杂装备系统的研发成本,缩短复杂装备研发周期,提高复杂装备的作战性能。
附图说明
图1是本发明一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法的步骤流程图。
图2是本发明实施例中虚拟环境模型的构建流程图。
图3是本发明实施例中服务器进行数据转发的示意图。
图4是本发明实施例中复杂装备系统可视化仿真示意图。
图5是本发明一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统的结构示意图。
图中,1是模型构建模块,2是网络通信模块,3是虚拟系统模块,4是互操作仿真模块,5是可视化模型。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示,一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,具体包括如下步骤:
步骤A、利用建模软件构建复杂装备系统的装备模型和环境模型,具体操作如下:
步骤A01、利用3DS MAX软件构建复杂装备系统的装备实体模型;
步骤A02、利用模型转化软件对装备实体模型进行简化和压缩,获得装备轻量化模型;
步骤A03、利用系统建模工具构建复杂装备系统的行为模型;
步骤A04、利用虚拟现实引擎技术构建复杂装备系统的虚拟环境模型。
其中,步骤A01的具体操作为:
根据作战需求获取复杂装备系统的装备实体列表,装备实体列表是存储在特定位置的关系型数据表格,装备实体列表中包括装备名称、装备编号、装备类型、装备数量、装备尺寸和装备照片等数据,其中,装备类型包括无人机、无人车、坦克和战车等。装备实体列表的获取方法为:从军事数据库或者特定的供货商处获得本发明复杂装备系统所需装备的详细信息,有选择的将装备信息录入装备实体列表。
在3DS MAX软件中根据建模比例为不同类型的装备构建装备基础模型,通过静态烘焙的光照贴图生成装备实体模型。本发明要求装备实体模型可以完整反映装备的外观、精度控制合理,并且在保证装备实体模型视觉效果的前提下,减少模型点面数和材质数量。本发明中使用静态烘焙的光照贴图来辅助构建模型,可以在保证高帧率的前提下减少性能消耗,提高建模速度。
由于本发明装备实体模型的零部件模型数量庞大,层次结构深,结构关系复杂,所以在实际使用时存在显示速度慢的问题,不适合直接运用到虚拟现实仿真场景中,所以本发明在获得装备实体模型后,需要将装备实体模型经过轻量化转换得到可以快速显示的轻量化模型。步骤A02的具体操作为:
在装备实体模型建立时,其三维数据所包含的草图、建模历史、公差、粗糙度、注释文本、标注信息等内容,是不需要在VR中体现的,为了优化并删除上述信息,通过模型转化软件以“.iges”“.step”等格式作为中间数据格式对装备实体模型进行转存,实现装备实体模型的简化和压缩,得到文件数据小、便于加载查看和数据交换的网格模型(即装备轻量化模型)。
此外,本发明会对于同材质的部件进行拼合处理,以减少显示界面的节点数,提高显卡和CPU的利用率;装备实体模型中的孔洞也占有较大的数据,如果不是必须要在后续仿真中展示的,则进行修补或者删除。
步骤A03的具体操作为:
利用MagicDraw软件进行仿真蓝图实现,在MagicDraw中构建复杂装备系统行为模型。行为模型的种类可以分为活动图、状态图、时序图、用例图等,本发明中的行为模型具体包括行走模型、打击模型、飞行模型、侦察模型等,打击模型又可以分为开火模型、发射模型等。
行为模型描述的是对象的离散行为,比如,活动图描述的是系统为实现一定的功能而进行的一系列活动,每个活动是作战过程中关键阶段的截取,以不同活动的先后顺序控制流程的推进,状态图则是描述系统在某一过程中的状态转移,其描述的也是关键时间点状态的转移行为。不同的行为模型可以使单独存在的,也可以是关联为一个整体的。本发明的行为模型与装备轻量化模型具有密切关系,同一个行为模型可以驱动不同的装备轻量化模型执行相同或类似动作,不同的行为模型可以驱动不同的装备轻量化模型执行不同的动作。
为了在后续的仿真和可视化操作中尽量贴近真实作战场景,本发明通过大量通用数据进行虚拟环境构建。如图2所示,步骤A04的具体操作如下:
根据复杂装备系统的实际使用环境,采集作战环境的地理信息、照片、影像、音频等数据。利用GlobalMapper和World Machine软件进行环境数据预处理,具体包括下载数据、对数据进行分类合并、对数据进行去除冗余处理等,此外,为了让采集到的环境数据可以运用到UE4引擎和VR外设中,需要对部分数据进行格式转换,包括将高度图转换为RAW16格式,利用PS等软件将照片转换成PNG格式,利用MATLAB将影像和音频转换为AVI和WAV格式。
根据预处理后的环境数据提取DEM,生成三维地形,三维地形中深色和浅色分别表示高海拔和低海拔,颜色的最大值和最小值分别代表最大和最小地形海拔高度。利用UE4引擎中的地形编辑器修整三维地形,进行平滑和修正局部突变的处理,使三维地形更加逼真,构建地表纹理,地表纹理构建与贴图从两方面进行,一方面针对大面积的地形环境,借助于高分辨率遥感影像生成地表纹理,另一方面针对要求精细化的局部区域,取得该区域照片后利用地表材质和纹理画刷修整地表纹理,在完成地表纹理后获得虚拟环境模型。本发明的虚拟环境模型还包括虚拟道路、虚拟电磁、虚拟云景等。
步骤B、通过模型导入接口和UDP通信网络整合装备模型和环境模型,构建复杂装备系统虚拟模型,具体操作如下:
步骤B01、在UE4中利用蓝图编程开发模型导入接口,通过模型导入接口将装备轻量化模型添加到虚拟环境模型中。
同类的模型可以复制行为模式,不必要为每一个模型打造专有的行为方式,实现功能的复用性,使其成为可复用的功能模块,并将其添加到虚拟现实引擎中。
步骤B02、利用C#语言和VS2010开发工具编写服务器,服务器是一个信息输出中间站,用于监控网络上的设备,帮助各个模型、交换机、战场虚拟视景计算机等进行信息传递,服务器会按照特定的数据格式进行数据转发,图3是本发明实施例中数据转发的示意图。
通过UDP协议建立服务器与UE4引擎之间的通信,UDP通信效率高,无需进行三次握手不会产生系统卡顿,并且UDP通信流程简单,框架搭建相对容易,适用于实时性要求较高的互操作流程仿真系统。
步骤B03、利用JAVA语言编写UDP专用通信插件,建立服务器与MagicDraw之间的通信,主要是建立与MagicDraw中行为模型的通信,完成复杂装备系统虚拟模型。
此外,还可以利用沙盘(UE4虚拟引擎的专用处理工具)对虚拟环境中的植被、地形、装备、时间、气象等进行处理,设置它们之间的逻辑关系和位置、控制它们的行为等。
步骤C、根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行对抗仿真实验,具体操作如下:
步骤C01、通过服务器获取仿真操作指令,并将仿真操作指令传输到MagicDraw软件。仿真操作指令中含有仿真关键字,比如战车模型开火等。
步骤C02、利用MagicDraw软件解析仿真操作指令,解析出仿真操作指令中的关键字,按照关键字选取对应的行为模型,生成行为仿真程序,比如选取开火模型,生成触发开火动作的程序。
在MagicDraw中通过由Sysml语言搭建的仿真流程完成离散时间的仿真,将每一步的指令和完成的仿真结果传递返回到服务器端。
步骤C03、服务器将行为仿真程序转发到UE4引擎中,在虚拟环境中利用UE4引擎根据行为仿真程序控制对应的装备轻量化模型完成动作,呈现最终的动作效果。
步骤D、利用VR设备和计算机窗口显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果,本发明实施例中复杂装备系统的仿真过程可视化如图4所示。
本发明方法可以在计算机上运行,通过与计算机相连的VR设备可以将虚拟复杂装备系统模型仿真过程呈现出来。在每次仿真实验中,虚拟复杂装备系统模型会产生相应的运行数据和结果,这些数据可以作为复杂装备体系的设计人员改进装备的依据,当设计人员要修改复杂装备系统时,可以通过建模软件直接修改虚拟复杂装备系统模型,修改完成后再次进行仿真实验。
本发明还提供了一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统,如图5所示,主要包括模型构建模块1、网络通信模块2、虚拟系统模块3、互操作仿真模块4和可视化模型5。
模型构建模块主要用于根据复杂装备系统的作战需求构建装备实体模型、轻量化模型、行为模型和虚拟环境模型。模型构建模块包括CAD三维建模软件、VR设备、SYSML建模工具、虚拟现实引擎等, CAD三维建模软件采用3DS MAX,用于根据复杂装备系统的作战需求构建装备实体模型,VR设备用于根据装备实体模型构建轻量化模型,SYSML建模工具采用MagicDraw,用于根据复杂装备系统的作战需求构建行为模型,虚拟现实引擎采用UE4引擎,用于根据复杂装备系统的作战需求构建虚拟环境模型。
装备实体模型包括模型本体、装备视景、驾驶仪、装备控制面板和武器控制面板等,驾驶仪和装备控制面板用于控制模型本体前进、后退、转向,武器控制面板用于控制模型本体上的武器的转向、角度、攻击,装备视景用于显示以模型本体为主视角的虚拟景象。在本发明实施例中主要用到以下几个装备:无人机、无人车、坦克、战车、单兵作战分队,无人机由无人机视景、无人机操作面板、飞行手柄组成,无人车由无人车视景、无人车驾驶仪及操作面板、车载武器控制手柄组成,坦克由驾驶视景、坦克驾驶仪及操作面板、坦克指挥员控制面板、坦克炮长视景及炮控组成,战车驾驶视景、战车驾驶仪及操作面板、战车炮长视景及炮控组成。
网络通信模块主要用于开发服务器和UDP专用通信插件,通过UDP协议建立服务器与UE4引擎之间、服务器与MagicDraw之间的通信。
根据本发明实施例中的几个装备,网络通信模块可以包括无人机通信模块、无人车通信模块、坦克通信模块、战车通信模块,无人车通信模块主要实现无人车可视化操作面板、无人车枪控、无人车驾驶视景计算机和驾驶仪之间的通信。无人机通信模块主要实现无人机可视化操作面板、无人机视景计算机和飞行摇杆之间的通信。坦克通信模块主要实现坦克炮长控制面板、坦克炮长视景计算机、坦克炮控、坦克驾驶控制面板、坦克驾驶视景计算机和驾驶仪之间的通信。战车通信模块主要实现战车炮长操作面板、战车炮长视景计算机、战车炮控、战车驾驶可视化操作面板、战车驾驶视景计算机和驾驶仪之间的通信。
虚拟系统模块主要用于根据模型构建模块和网络通信模块构建组合模型构建复杂装备系统虚拟模型。
互操作仿真模块主要用于根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行仿真实验。当互操作仿真模块接到仿真操作指令后,仿真操作指令由服务器转发到MagicDraw,在MagicDraw中通过由Sysml语言搭建的仿真流程,完成离散时间的仿真,然后将仿真的每一步指令和仿真结果等传递返回到服务器,服务器再将消息转发到UE4引擎,UE4中的复杂装备模块接到指令完成相应的动作,呈现最终的动作效果,可以通过VR外设和各复杂装备视景窗口进行观察
可视化模块主要用于显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果。可视化模块可以使连接在计算机上的VR设备,也可以是计算机上的视景窗口。
无人作战试验导调软件模块是仿真试验的设计者和管理者,具体职责是:试验仿真前期的想定编辑和节点配置,试验仿真实施阶段的进程管理、战场态势导调与试验仿真实时监控,以及SYSML建模工具和作战试验仿真节点工具要素/元模型映射关系及两者之间的预留给外部程序支持对自身模型操作的接口。
在实际仿真过程中,可以设置对战双方,比如红方和蓝方,通过仿真操作指令让红方和蓝方在复杂环境中进行复杂装备的协同联合作战对抗。联合作战是指武器作战装备之间相互关系以及作战能力与信息交互处理过程,其中,武器作战装备之间的相互关系主要是作战关系和指挥控制关系,作战关系主要是将作战实体按照实际的作战过程的连接关系关联起来,指挥控制关系是建立在通信的基础上,主要表现在作战实体上下级之间的指挥关系;作战能力与信息交互处理过程主要是三维空间表现,包括装备的位置、武器状态、行军路线等。
本发明提供了还一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统,包括处理器及存储介质,存储介质用于存储指令;处理器用于根据所述指令进行操作以执行本发明方法的步骤。
本发明还提供了计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明方法的步骤。
与现有技术相比,本发明可以很好的解决复杂装备体系发展中的复杂性、涌现性和体系建设的昂贵性等问题,虚拟系统的设计操作简单,设计成本低,且便于修改调整,根据本发明的复杂装备系统仿真过程可以为搭建真实复杂装备系统提供数据支持,降低后续复杂装备系统的研发成本,缩短复杂装备研发周期,提高复杂装备的作战性能。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A、利用建模软件构建复杂装备系统的装备模型和环境模型;
步骤B、通过模型导入接口和UDP通信网络整合装备模型和环境模型,构建复杂装备系统虚拟模型;
步骤C、根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行对抗仿真实验;
步骤D、利用VR设备和计算机窗口显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,所述步骤A具体包括如下步骤:
步骤A01、利用3DS MAX软件构建复杂装备系统的装备实体模型;
步骤A02、利用模型转化软件对装备实体模型进行简化和压缩,获得装备轻量化模型;
步骤A03、利用系统建模工具构建复杂装备系统的行为模型;
步骤A04、利用虚拟现实引擎技术构建复杂装备系统的虚拟环境模型。
3.根据权利要求2所述的一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,所述步骤A01具体包括如下步骤:
根据作战需求获取复杂装备系统的装备实体列表,所述装备实体列表中包括装备名称、装备编号、装备类型、装备数量、装备尺寸和装备照片;
在3DS MAX软件中根据建模比例为不同类型的装备构建装备基础模型,通过静态烘焙的光照贴图生成装备实体模型。
4.根据权利要求2所述的一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,步骤A03中的系统建模工具为MagicDraw,所述行为模型包括行走模型、打击模型、飞行模型、侦察模型,所述打击模型分为开火模型、发射模型。
5.根据权利要求2所述的一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,所述步骤A04具体包括如下步骤:
采集作战环境的地理信息、照片、影像、音频数据;
利用GlobalMapper和World Machine软件进行环境数据预处理;
根据预处理后的环境数据提取DEM,生成三维地形;
利用UE4引擎修整三维地形、构建地表纹理,获得虚拟环境模型。
6.根据权利要求2所述的一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,步骤B具体包括如下步骤:
步骤B01、在UE4中利用蓝图编程开发模型导入接口,通过模型导入接口将装备轻量化模型添加到虚拟环境模型中;
步骤B02、利用C#语言和VS2010开发工具编写服务器,通过UDP协议建立服务器与UE4引擎之间的通信;
步骤B03、利用JAVA语言编写UDP专用通信插件,建立服务器与MagicDraw之间的通信,完成复杂装备系统虚拟模型。
7.根据权利要求6所述的一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真方法,其特征在于,步骤C具体包括如下步骤:
步骤C01、通过服务器获取仿真操作指令,并将仿真操作指令传输到MagicDraw软件;
步骤C02、利用MagicDraw软件解析仿真操作指令,选取对应的行为模型,生成行为仿真程序;
步骤C03、在虚拟环境中利用UE4引擎根据行为仿真程序控制装备轻量化模型完成动作。
8.一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统,其特征在于,包括:
模型构建模块,用于根据复杂装备系统的作战需求构建装备实体模型、轻量化模型、行为模型和虚拟环境模型;
网络通信模块,用于开发服务器和UDP专用通信插件,通过UDP协议建立服务器与UE4引擎之间、服务器与MagicDraw之间的通信;
虚拟系统模块,用于根据模型构建模块和网络通信模块构建组合模型构建复杂装备系统虚拟模型;
互操作仿真模块,用于根据仿真操作指令控制复杂装备系统虚拟模型进行仿真实验;
可视化模块,用于显示复杂装备系统虚拟模型的仿真过程和仿真结果。
9.一种基于模型的复杂装备系统可视化仿真系统,其特征在于,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~7任一项所述方法的步骤。
10.计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一项所述方法的步骤。
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