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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于仿真领域,具体涉及一种支持仿真环境资源按需加载的行为锥模型建模与使用方法。
技术介绍
1、随着传感器、无线通信等技术的发展,无人机探测、侦察等精细行动支撑能力越来越强大,在军事战术行动、民用应急救援等领域中,无人机的应用也越来越广泛。通过精细仿真系统对这一类精细行动进行实验模拟,是研究无人装备运用方法、提高其应用效能的重要手段。而无人集群实体数量大,成像精度要求高,要模拟出无人集群的编队飞行、探测侦察、目标识别等较细粒度的行为,就需要构建出精细的三维仿真环境,并以仿真资源的形式加载到系统中,然后基于精细仿真引擎,实现实体模型与仿真环境间的交互作用仿真,以达到贴近真实的仿真效果。
2、仿真环境是作战仿真实体所存在的空间,包含了作战空间中除人员和装备以外的客观环境。通常利用三维建模技术和视景仿真技术,建立三维地形和仿真实体模型,生成虚拟战场地理仿真环境;并引接气象、海洋、水文、电磁等模拟数据,构建出虚拟空间场仿真环境。
3、而作战行为仿真环境,是指在仿真实验中,对作战行为解算过程产生影响的虚拟战场环境因素的集合。仿真环境与作战行为仿真环境属于全集与子集的关系,前者基于各类型数据构建综合、全量的资源服务,而后者面向行为解算的具体场景,根据该行为的时空范围和涉及到的环境因素,裁剪出定制化的局部环境,支撑该行为的正常仿真计算。
4、虚拟仿真空间跨度大,且无人集群仿真场景中实体数量多,要达到贴近真实的仿真效果,需要模拟出实体与地形等环境模型间碰撞、探测等复杂交互,此类环境交互效应的解算,涉及
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要针对上述技术问题,提供一种支持精细仿真环境的行为锥模型建模与使用方法。
2、一种支持仿真环境资源按需加载的行为锥模型建模与使用方法,所述方法包括:
3、s1、获取静态地理环境资源,将所述静态地理环境资源按照三维瓦片树结构进行多细节层级组织,得到仿真资源环境三维瓦片树组织;
4、s2、根据仿真资源环境三维瓦片树组织,进行基于仿真行为参数的锥体模型建模,得到行为锥模型;
5、s3、根据基于行为锥模型,进行基于行为锥的仿真环境资源检索与加载。
6、在一个实施例中,所述三维瓦片为树状结构,所述三维瓦片包括叶节点和中间节点和根节点;
7、叶节点为单个瓦片,集成了划定空间区域内的多源异构地理数据;
8、中间节点为较低分辨率的模型数据;
9、根节点为所述三维瓦片的索引指针。
10、在一个实施例中,三维瓦片的格式细节参照ogc标准说明,使用arcgis pro或开源软件工具将osgb、fbx、obj等格式的三维仿真环境资源转换为三维瓦片。
11、在一个实施例中,所述中间节点为多个层级,保存不同细节层级的三维环境模型,供不同显示精度的调度需要。
12、在一个实施例中,所述s2、根据仿真资源环境三维瓦片树组织,进行基于仿真行为参数的锥体模型建模,得到行为锥模型包括:
13、所述行为锥是将实体的行为影响范围抽象为一个空间中的平头椎体;
14、所述行为锥的锥体底面为仿真实体的最小外包框,行为锥的形状、尺寸由仿真行为的朝向、行为覆盖的张角、行为作用距离决定。
15、在一个实施例中,所述根据基于行为锥模型,进行基于行为锥的仿真环境资源检索与加载包括:
16、根据所述行为锥的长度或者仿真行为的属性,在仿真资源环境三维瓦片树组织中确定仿真实体对应的三维瓦片树瓦片层级;
17、根据行为椎的形状参数,计算出行为椎与对应的三维瓦片树瓦片层级中的各瓦片的空间相交关系,得到相交瓦片,完成仿真环境资源检索;
18、将相交瓦片对应的环境资源推送至仿真系统,完成仿真环境资源加载。
19、在一个实施例中,所述行为椎的形状参数包括位置、张角、长度。
20、在一个实施例中,所述行为锥的形状为平头四棱锥体、多棱锥、圆锥或多个椎体的组合。
21、在一个实施例中,所述所述根据基于行为锥模型,进行基于行为锥的仿真环境资源检索与加载包括:
22、行为椎与三维瓦片的相交计算与对应环境资源加载的过程,伴随着仿真行为发生位置、行为参数的变化实时进行,能够实现实时响应仿真行为的环境资源动态按需加载。
23、在一个实施例中,所述根据仿真资源环境三维瓦片树组织,进行基于仿真行为参数的锥体模型建模,得到行为锥模型还包括:若在仿真过程中,同类仿真行为的行为锥模型检索到的三维瓦片存在重复,则在加载瓦片资源至仿真系统之前,将重复的三维瓦片过滤去重。
24、本专利技术提出一种支持仿真环境资源按需加载的行为锥模型,包括仿真环境资源的瓦片化组织、行为锥体构建与仿真环境资源检索加载。使用本专利技术提出的行为锥模型,可实现根据仿真行为的解算需求自适应加载环境资源,有效降低了仿真系统负载。解决了大空间范围仿真中环境资源负载高、难以全量加载的问题。本专利技术使用gis领域中的三维瓦片树数据结构来组织三维仿真环境资源,可集成不同细节层级的三维场景模型,且瓦片化结构形成了场景模型的空间索引,解决了原先环境资源组织不灵活、难以按空间范围快速检索的问题。
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1.一种支持仿真环境资源按需加载的行为锥模型建模与使用方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三维瓦片为树状结构,所述三维瓦片包括叶节点和中间节点和根节点;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,三维瓦片的格式细节参照OGC标准说明,使用ArcGIS pro或开源软件工具将OSGB、FBX、OBJ格式的三维仿真环境资源转换为三维瓦片。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述中间节点为多个层级,保存不同细节层级的三维环境模型,供不同显示精度的调度需要。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述S2、根据仿真资源环境三维瓦片树组织,进行基于仿真行为参数的锥体模型建模,得到行为锥模型包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据基于行为锥模型,进行基于行为锥的仿真环境资源检索与加载包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述行为椎的形状参数包括位置、张角、长度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述行为锥的形状为平
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据基于行为锥模型,进行基于行为锥的仿真环境资源检索与加载包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据仿真资源环境三维瓦片树组织,进行基于仿真行为参数的锥体模型建模,得到行为锥模型还包括:若在仿真过程中,同类仿真行为的行为锥模型检索到的三维瓦片存在重复,则在加载瓦片资源至仿真系统之前,将重复的三维瓦片过滤去重。
...【技术特征摘要】
1.一种支持仿真环境资源按需加载的行为锥模型建模与使用方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三维瓦片为树状结构,所述三维瓦片包括叶节点和中间节点和根节点;
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,三维瓦片的格式细节参照ogc标准说明,使用arcgis pro或开源软件工具将osgb、fbx、obj格式的三维仿真环境资源转换为三维瓦片。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述中间节点为多个层级,保存不同细节层级的三维环境模型,供不同显示精度的调度需要。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述s2、根据仿真资源环境三维瓦片树组织,进行基于仿真行为参数的锥体模型建模,得到行为锥模型包括:
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐新海,郭宁,张帅,徐颖,李豪,叶帅,
申请(专利权)人:中国人民解放军军事科学院战争研究院,
类型:发明
国别省市:
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