一种基于最优化视角的船舶生产设计审图器实现方法_2

文档序号:9929668阅读:来源:国知局
件中不同图形类型的各个实体的名称和顶点坐标,然后利用 化enFlightAPI函数建立不同的组节点和物体节点,将顶点坐标保存到相应的面节点里。在 读取和写入的过程中,各个顶点的坐标临时保存在一组double型的数组里,使模型的几何 信息得W转移。当化enFlight树状结构上相邻两个多边形节点的颜色、材质或纹理属性不 一致时,系统在绘制多边形时将因发生了状态变化而暂停并调用新的属性,从而延缓运行 速度。为了减少状态变化的次数和便于模型优化,程序读取了 DXF文件中不同图形类型的颜 色属性,并根据该属性将颜色相同的不同图形归入不同的组节点。如图9所示。
[0047] 3)应用贝叶斯网络软件化tica根据建立的有向无环图进行管系模型的可靠性与 经济性的评估,如图5所示,若评估通过,转入下一步;否则转入步骤2);
[0048] 4)在审图机&人机交互观测反馈屏中实现管系模型的生成,实现人机交互功能观 察船体机舱管系内部结构,如图3所示;
[0049] 步骤4)中在审图机和人机交互观测反馈屏(即基于VR的船舶机舱管系辅助设计平 台)中实现管系模型的生成,具体如下:
[0050] 4.1)应用化eator软件打开化enFli曲t数据格式的文件;
[0051] 4.2)按照审图机和人机交互观测反馈屏(即基于VR的船舶机舱管系辅助设计平 台)系统开发流程图完成=维实时视景。
[0052] 审图机和人机交互观测反馈屏(即基于VR的船舶机舱管系辅助设计平台)系统结 构图如图2所示;
[0053] 审图机和人机交互观测反馈屏(即基于VR的船舶机舱管系辅助设计平台)系统开 发流程图如图3所示;在了解其功能的情况下,开发该平台的具体实施方案如下:
[0054] 1.审图机和人机交互观测反馈屏(即基于VR的船舶机舱管系辅助设计平台)系统 组成:本系统是W数据库为中屯、的分布式的仿真系统,由数据库服务器、子系统仿真计算 机、物理盘台、工控机、运行管理计算机组成,通过IOOM网络交换机组成快速W太网,具有虚 拟驾驶台、虚拟集控台、虚拟主机、机舱漫游等功能。审图机和人机交互观测反馈屏(即基于 VR的船舶机舱管系辅助设计平台)的视景系统包括:视景计算机、视景投影仪、视景投影幕 等。
[0055] 2.运行环境及开发环境:
[0化6] 可在Windows XP及其W上操作系统运行
[0057] 立维建模软件:Creator等
[0化引图象处理软件:Photoshop
[0059] 视景驱动软件:Vega
[0060] 数据库管理系统:Access
[0061 ] 程序设计环境:Visual C++
[0062] 3 维模型建立:包括数据采集及预处理,材质纹理色彩处理等
[0063] 4.人机交互实现=维模型漫游观测。
[0064] 其中基于MFC的Vega视景驱动程序为:
[0(?日]Stepl:创建一个基于MFC的单文档工程
[0066] Step2:导入vega提供的zsVegaView类,该类是CView类的继承类,该类提供的基本 功能是开启一个线程,把Vega着色放进基于MFC应用程序的View窗口中。
[0067] Step3:在应用程序主View类中调用ZsVegaView: JimVega0开启线程运行Vega。 在zsVegaView中,调用vegaNT的API函数VgInitWinSys,把Vega窗 口加到View窗 口中。
[0068] Step4:调用Vega的S个初始化函数。
[0069] 调用VgInitWinSysO函数初始化系统,并创建共享的内存区和信号区;
[0070] 通过VgDefineSysO调用应用定义文件,读入该文件的数据并装载相关的数据库, 创建需要的类和事件;
[0071] 通过VgConfigSysO配置类的实例,将类的事件与函数调用结合起来。
[0072] Step5:编写Vega应用程序的主循环。一个典型的Vega应用程序包括VgSyncFrame 和Vg化ame函数的调用。通常在每个主循环或者每次需要一个新的显示时调用运些函数。 VgSync化ame函数把请求线程同步到一个给定的帖率上。
[0073] 基于MFC的Vega应该程序的基本框架为:
[0074]
[0075]
[0076] Vega主循环的处理过程
[0077] 主要的Vega仿真应用过程都是在Vega主循环中实现的,Vega主循环也可W分为严 格有序的两个步骤:
[0078] (1)调用VgSyncFrameO函数进行当前帖的应用进程同步处理,即保证应用进程与 给定的振频率同步,其主要过程如图4所示;
[0079] 其中的处理包括检查应用程序退出标志、执行应用程序中的各类系统同步回调函 数、更新Vega类实例状态、输入输出设备同步等,Vega应用程序的应用进程就是在运个过程 中完成的。
[0080] 应用进程进行仿真应用一些必须的处理操作,包括更新虚拟场景模型数据库的数 据,读取输入设备(如鼠标、操纵杆、控制台按钮或其他模拟输入设备)的控制信息,计算视 点和模型在虚拟场景中的位置和方向等等,并将所有的运些必备的数据信息储存为场景图 (Scence Graph,-种用于描述虚拟场景的由节点组成的有向无环图(一种层级状的数据结 构),从而进入图形管道后进行剔除和绘制处理。
[0081] (2)调用V评rameO函数完成当前帖的剔除和绘制进程及相关处理。
[0082] 5)应用IYibon M3软件的Pipe Modelling模块建立AUTOCAD绘制的管路图的S维 管路模型在人机交互观测反馈屏上建立反馈,应用最优化视角方法有效发现管系建造中的 问题,指出模型问题后在化ibon软件Pipe Model I ing模块的S维模型中做相应修改;
[0083] 最优化视角方法具体如下:
[0084] 在基于MFC的Vega视景驱动程序中调用VgFrameO函数完成当前帖的剔除时选定 某个视角,遍历场景图,通过判断场景模型元素的边界体(Bounding Volume用于限定模型 边界范围的立方体、球体、圆柱体等闭合几何体)是否与观测体(Viewing Volume,用于表示 虚拟场景中的观测者视线范围的假想几何体)相交,确定场景图中哪些节点对当前视点而 言是可见的。剔除场景图中在当前视点视线范围内不可兼得场景图节点。通常系统会把需 要绘制的场景部分的状态信息和擅染指令W类似显示列表的形式储存在内存中,为绘制场 景图像做好准备。
[0085] 如图7所示,一般,观测体的顶点就是观察者的视点位置,观测体的底面为投影面, 也就是产生擅染图像的位置。两个与底面平行的平面将观测体截断就得到了一个四棱台。 构成四棱台的六个面被称为裁剪面,离视点最近的裁剪面是近裁剪面,离视点最远的裁剪 面是远裁剪面。在实时擅染过程中,只有落在截锥体内部的场景元素才会被绘制出来。
[0086] 在可视化建模过程中,用户需要不定时的从各个角度观看建模效果,不同机舱的 关系模型总体尺寸千差万别,运就需要确定合适的视点位置,即最优化视角。
[0087] 如图8所示,引入屏幕比例尺概念,W屏幕分辨率数值为量,Wl米为单位新建一个 面,称为拟合面,该面的长和宽分别对应屏幕的长宽尺寸,然后调整视点位置,直到刚好将 整个拟合面映射到屏幕上,此时的视点位置、拟合面所组成的观测体就被称为屏幕比例尺。 要在一个虚拟现实场景中全面预览管系模型图,就必须将包容所有模型的边界体包含在观 测里。在管系建模过程中,不管模型的尺寸多大或者多小,视点和投影面的投影矩形四个顶 点的连线都分别经过拟合面的四个顶点,拟合面的四个顶点分别将视点与投影面矩形四个 顶点的连线分成了相同比例;要在视图中预览所有=维模型,就必须将主视方向上的边界
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1