地理信息与大场景匹配运动仿真系统的制作方法
【专利摘要】一种地理信息与大场景匹配运动仿真系统，涉及仿真【技术领域】，包括软件系统、以及与软件系统通信连接的数字运动控制系统，所述软件系统由地理信息系统与地理信息系统连接的数据库、和虚拟现实引擎组成，地理信息系统的数据库和大幅真实场景匹配，实现数字控制与仿真，地理信息经虚拟现实引擎数字化后，并将数字化后区域图像通过图像的喷绘处理负印制在特制数字运动控制系统中，形成预定的画面；本发明地理信息与大场景匹配运动仿真系统是大规模数字地图地形数据模型与真实场景通过同名点的匹配实现的一种表现出形式，其核心是运用伺服控制技术通过一理信息系统进行模拟场景运动，实现数据交互的一个系统。
【专利说明】地理信息与大场景匹配运动仿真系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及仿真【技术领域】，具体涉及一种地理信息与大场景匹配运动仿真系统，实现了数字与模拟的融合，巧妙地解决了数字仿真与传统模拟的结合，可广泛应用于军事和民用工业等领域，如电影的室内拍摄、空中航拍的模拟训练、航空判读的训练、大型广告
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【背景技术】
[0002]现有的大场景仿真与地理数据信息系统各自独立，模拟仿真时只能进行其中的一项，不能完成相互之间的验证，真实感与仿真的完整性大打折扣，同时系统与系统这间也没有映射关系，造成后期的工作巨大。
[0003]传统的画幅模拟仅是一个模拟的运动，没有数字运动，完全是一个平面光学场景的模拟，缺少先进性。本发明的画幅运动在控制上运用速度差的方法产生引力，从而展平画幅，伺服控制既能实现数字控制，又能把自己的坐标信息实时和外界通信，驱动地图信息系统进行更新。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用计算机进行控制和通信，机械结构简单、覆盖区域大、地形数字化、控制方便、实用性强的地理信息与大场景匹配运动仿真系统。
[0005]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0006]一种地理信息与大场景匹配运动仿真系统，包括软件系统、以及与软件系统通信连接的数字运动控制系统，所述软件系统由地理信息系统与地理信息系统连接的数据库、和虚拟现实引擎组成，地理信息系统的数据库和大幅真实场景匹配，实现数字控制与仿真，地理信息经虚拟现实引擎数字化后，并将数字化后区域图像通过图像的喷绘处理负印制在特制数字运动控制系统中，形成预定的画面；
[0007]所述数字运动控制系统包括框架，为了更好的克服大幅长距离的画幅的弹性变形，在展平时框架上铺盖导轨，所述导轨上部设有卷轴画布，导轨在卷轴画布中间形成了均匀的支撑，所述卷轴画布一端固定在位于框架一端的收起卷轴上，所述卷轴画布另一端固定在位于框架另一端的展开卷轴上，卷轴画布经缠绕二圈后分别固定两个卷轴上等待拉紧，所述收起卷轴通过弹力张紧器、力矩摩擦片、行星减速器与卷轴收起伺服电机相串联，所述展开卷轴通过弹力张紧器、力矩摩擦片、行星减速器与卷轴展开伺服电机相串联；
[0008]所述收起卷轴和展开卷轴通过轴承座分别固定在框架的两端；
[0009]当两轴按不相同的速度和同方向运动时，由于速度差实现了大幅场景布基在两轴上产生一个拉力，拉力通过力矩摩擦片吸收，并由弹力张紧器决定，画幅运动的速度由两轴的公共运动速度决定，在运动过程中弹力张紧器起到保护作用，模拟过程中通过计算机改变电机的速度与方向，实现观察者与画幅这间不同的速度和方向的运动模拟。在仿真模拟过程中，数据的交互不断更新，模型数据促使模拟过程中改变电机的方向，按照一定的速度进行运动，实现观察者与画幅不同方向的运动模拟，画幅的内容可以模拟不同的场景比例、不同的光学观察角度、不同的天气、不同的季节及环境中的目标，模拟真实应用环境。
[0010]当卷轴收起电机与卷轴展开电机向同一方向转动时,卷轴画布上的地形便沿着一个方向移动，同时之前图形收起，并有新的地形展开，更换画布便可方便的改变地形。
[0011]本发明的有益效果是:本发明地理信息与大场景匹配运动仿真系统是大规模数字地图地形数据模型与真实场景通过同名点的匹配实现的一种表现出形式，其核心是运用伺服控制技术通过一理信息系统进行模拟场景运动，实现数据交互的一个系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明原理方框图；
[0013]图2为本发明数字运动控制系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0015]如图1所示，一种地理信息与大场景匹配运动仿真系统，包括软件系统、以及与软件系统通信连接的数字运动控制系统，软件系统由地理信息系统与地理信息系统连接的数据库、和虚拟现实引擎组成，地理信息系统的数据库和大幅真实场景匹配，实现数字控制与仿真，地理信息经虚拟现实引擎数字化后，并将数字化后区域图像通过图像的喷绘处理负印制在特制数字运动控制系统中，形成预定的画面；
[0016]如图2所示，数字运动控制系统包括框架1，为了更好的克服大幅长距离的画幅的弹性变形，在展平时框架I上铺盖导轨2，导轨2上部设有卷轴画布3，导轨2在卷轴画布3中间形成了均匀的支撑，卷轴画布3 —端固定在位于框架I 一端的收起卷轴上，卷轴画布3另一端固定在位于框架I另一端的展开卷轴上，卷轴画布3经缠绕二圈后分别固定两个卷轴上等待拉紧，收起卷轴通过弹力张紧器、力矩摩擦片、行星减速器与卷轴收起伺服电机相串联4，展开卷轴通过弹力张紧器、力矩摩擦片、行星减速器与卷轴展开伺服电机5相串联；收起卷轴和展开卷轴通过轴承座分别固定在框架I的两端；
[0017]当两轴按不相同的速度和同方向运动时，由于速度差实现了大幅场景布基在两轴上产生一个拉力，拉力通过力矩摩擦片吸收，并由弹力张紧器决定，画幅运动的速度由两轴的公共运动速度决定，在运动过程中弹力张紧器起到保护作用，模拟过程中通过计算机改变电机的速度与方向，实现观察者与画幅这间不同的速度和方向的运动模拟。在仿真模拟过程中，数据的交互不断更新，模型数据促使模拟过程中改变电机的方向，按照一定的速度进行运动，实现观察者与画幅不同方向的运动模拟，画幅的内容可以模拟不同的场景比例、不同的光学观察角度、不同的天气、不同的季节及环境中的目标，模拟真实应用环境。
[0018]当卷轴收起电机与卷轴展开电机向同一方向转动时,卷轴画布上的地形便沿着一个方向移动，同时之前图形收起，并有新的地形展开，更换画布便可方便的改变地形。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种地理信息与大场景匹配运动仿真系统，其特征在于:包括软件系统、以及与软件系统通信连接的数字运动控制系统，所述软件系统由地理信息系统与地理信息系统连接的数据库、和虚拟现实引擎组成，地理信息系统的数据库和大幅真实场景匹配，实现数字控制与仿真，地理信息经虚拟现实引擎数字化后，并将数字化后区域图像通过图像的喷绘处理负印制在特制数字运动控制系统中，形成预定的画面。
2.根据权利要求1所述的地理信息与大场景匹配运动仿真系统，其特征在于:所述数字运动控制系统包括框架，所述框架上铺盖有导轨，所述导轨上部设有卷轴画布，导轨在卷轴画布中间形成了均匀的支撑，所述卷轴画布一端固定在位于框架一端的收起卷轴上，所述卷轴画布另一端固定在位于框架另一端的展开卷轴上，卷轴画布经缠绕二圈后分别固定两个卷轴上等待拉紧，所述收起卷轴通过弹力张紧器、力矩摩擦片、行星减速器与卷轴收起伺服电机相串联，所述展开卷轴通过弹力张紧器、力矩摩擦片、行星减速器与卷轴展开伺服电机相串联。
3.根据权利要求1所述的地理信息与大场景匹配运动仿真系统，其特征在于:所述收起卷轴和展开卷轴通过轴承座分别固定在框架的两端。
【文档编号】G06T13/00GK103729869SQ201410003913
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】王峰, 袁宏武, 周浦成, 姚翎, 王勇, 赵瑞娟, 毛宝平, 盛道林 申请人:中国人民解放军陆军军官学院