非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，属于计算机图形学、虚拟现实【技术领域】。其包括：资源库、动态模型库、人机交互模块、仿真编辑模块、数据转换模块、运行支撑环境处理模块和可视化模块。本发明方法能够将资源库中抽象的数据以较好的可视化形式显示出来；可利用人机交互模块对资源库和动态模型库中的数据进行更新，从而更加直观方便地对资源库和动态模型库进行读写操作；同时在无代码的情况下生成仿真战场环境的脚本文件，降低了代码生成脚本文件的复杂性，减少了出现错误的可能性，更加快速便捷准确的生成仿真脚本文件，并且易于对脚本文件进行管理，方便进行二次开发。
【专利说明】非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快速构建大规模虚拟战场环境的无编程式仿真开发方法，特别涉及一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，属于计算机图形学、虚拟现实【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的快速发展，虚拟现实技术在军事上得到了广泛的应用，虚拟战场环境对于军事仿真具有重要的意义，通过虚拟现实技术和计算机仿真技术，构建合理的、逼真的、完备的战场环境，已经成为军事仿真领域的重要研究课题。虚拟战场军用仿真系统的规模一般都比较庞大，往往借助于大量计算机的协同工作，基于网络技术的分布式仿真也是现代军事仿真的研究趋势。故，建立一个网络分布式的综合作战仿真平台有很大的实用价值。
[0003]在传统虚拟战场仿真中，每次的军事想定仿真都需要开发新的模型、新的程序，这通常消耗大量的人力财力。现代一般仿真平台在仿真过程中，即便面对相同的仿真部分也不会具有太大的重用性，即便重用，一般也只能限制在代码级上，很少能达到模块级或者程序级，因此每次进行新的仿真也都需要重新编译可执行程序。
[0004]现代战场的复杂性决定了仿真过程的设计也非常复杂，通常想定仿真过程的人员都是军方人士。通过目前已有的仿真平台进行仿真之前，这些想定的军事仿真过程需先依靠计算机专业的编程人员编码实现.由于仿真的设计过程考虑的因素众多、关系复杂，现有的仿真平台很难实现让军方人士不通过编程就能设计仿真想定的要求。
[0005]在基于高级体系结构(High Level Architecture, HLA)的分布式虚拟战场仿真程序中，每次的仿真都需要设计新的相应的联邦对象模型(Federation Object Model FOM)、仿真对象模型仿真对象模型(Simulation Object Model, S0M)等仿真联邦信息，同时为它们设定各自的仿真任务，导致分布仿真平台的通用性比较差。
[0006]因此，研究一种完整的能够快速构建分布式战场仿真的仿真平台具有很大的实用价值。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了解决大规模虚拟战场环境仿真实现过程中程序员实现代码量大、资源重用率低及仿真平台通用性差的缺陷，提供一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，用户通过图形界面上的简单操作，无需编写代码，由脚本文件驱动即可实现预定的仿真。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0009]一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，包括:资源库、动态模型库、人机交互模块、仿真编辑模块、数据转换模块、运行支撑环境处理模块和可视化模块。
[0010]所述资源库包括实体和战场环境的二维图标、实体和战场环境的三维模型、实体的属性信息和战场环境的属性信息。
[0011]所述实体包括预警机、战斗机、直升机、雷达、导弹、卫星、坦克、发射车和火箭。所述战场环境包括地形、军事装备、气象和联邦。
[0012]所述实体的属性信息包括实体名称、实体模型路径、实体是否可见、实体朝向、实体联邦归属、实体状态、实体速度、实体加速度、三维空间的位置坐标、实体姿态、实体在三维空间中三个维度上的缩放比例、观察点位置、父实体名称、子实体列表和实体绑定的动态模型列表。实体姿态包括俯仰、偏转和翻转信息；父实体是所述实体被挂载于其上的实体；子实体是挂载于所述实体上的实体；绑定的动态模型列表中存放动态模型库中的动态模型的名称，实体根据绑定的动态模型列表中动态模型名称，调用动态模型库中的动态模型，实时计算并更新其对应的当前属性信息。
[0013]所述实体的属性信息的初始值是人为预先设定的默认值。
[0014]所述实体状态包括运行、停止、脱落、发射和爆炸。
[0015]所述地形包括山、湖泊、沙漠、森林和道路。
[0016]所述军事装备包括机场、战场、哨所、指挥站和雷达站。
[0017]所述气象包括风、雨、雪和雾。
[0018]所述联邦包括I个以上的联盟及其对应的属性信息。所述联盟的属性信息包括联盟名称、联盟成员、联盟起始时间、时间推进策略、仿真步长、仿真初始时间、已公布实体、已订购实体、已公布交互操作和已订购交互操作。
[0019]所述联盟包括I个以上实体及其对应的属性信息。
[0020]所述时间推进策略是设置联盟最小推进时间和联盟最大推进时间，并按照仿真步长动态更新各个实体的属性信息。
[0021]所述最大推进时间是联盟推进的最大仿真步长。
[0022]所述最小推进时间是联盟推进的最小仿真步长。
[0023]所述动态更新各个实体的属性信息的方法是如果实体绑定的动态模型列表中不为空，则根据绑定的动态模型列表中动态模型名称，调用动态模型库中的动态模型，实时计算并更新其对应的当前属性信息；否则，实体的属性信息不更新。
[0024]所述战场环境的属性信息包括二维或三维的场景地图和场景缩放比例。
[0025]所述动态模型库中包括弹道轨迹计算模型、雷达实时跟踪模型、雷达实时探测模型、卫星实时扫描模型、坦克随机运动模型和火箭轨迹计算模型。
[0026]所述人机交互模块的主要功能是:①为用户提供资源库中可供选取的实体、战场环境图形化标识；②根据用户选取的实体或战场环境，从资源库中调取对应的实体或战场环境，生成实体或战场环境的实例并发送给仿真编辑模块；③为用户提供仿真环境中的实体属性信息和战场环境属性信息的编辑界面，并将用户输入的编辑信息发送给仿真编辑模块；在实体属性信息和战场环境属性信息的编辑界面上，为用户提供动态模型库中可供选取的动态模型标识，并根据用户选取的动态模型名称，从动态模型库中调取对应的动态模型，添加到当前实体属性中的绑定的动态模型列表中；④将实体或战场环境的实例的属性信息呈现给用户，同时发送至仿真编辑模块接收用户输入的重新编辑的实体或战场环境的属性信息，并发送至仿真编辑模块；⑥接收用户对资源库或动态模型库的增加、删除、修改操作，对资源库或动态模型库进行修改。⑦接收用户针对可视化结果输入的局部放大指令或全局视图指令，并将指令发送至可视化模块接收仿真编辑模块和可视化模块发送来的数据，并显示给用户。
[0027]所述仿真编辑模块的主要功能是:①接收人机交互模块发送来的数据，对仿真环境中的实体属性信息和战场环境属性信息进行编辑，将编辑结果发送给人机交互模块；②根据编辑结果生成想定脚本，并将想定脚本发送至人机交互模块和数据转换模块。
[0028]所述想定脚本包括联邦信息、实体映射信息和实体信息。
[0029]所述联邦信息是联邦内各联盟的属性信息。
[0030]所述实体映射信息是指联盟内各个实体与运行支撑环境处理模块中包含的运行支撑环境(Run-time Infrastructure,RTI)中对应的对象类的属性映射关系。通过属性映射实现实体和运行支持环境的对象类及其对应属性的绑定，因此修改实体的属性值时，运行支持环境中对应的对象类的属性值会相应更新；反之，修改运行支持环境对象类的属性值时，实体的属性值会相应更新。
[0031]所述实体信息包括联邦内各个实体的属性信息。
[0032]所述数据转换模块的主要功能是接收仿真编辑模块发送来的想定脚本，对想定脚本进行解析，转换成为运行支撑环境需要的数据格式，并将转换结果发送至运行支撑环境处理模块。
[0033]所述运行支撑环境处理模块的主要功能是:①接收仿真编辑模块生成的想定脚本，根据想定脚本中的联邦信息、实体映射信息和实体信息，初始化联盟内各个实体；②启动联邦，并将各联盟加入到联邦，开始运行仿真；③按照各个联盟的属性信息中联盟起始时间和时间推进策略将各个联盟内的实体属性信息依次发送给可视化模块。
[0034]所述可视化模块的主要功能是:①接收运行支撑环境处理模块发送来的数据，并对数据进行可视化操作，将可视化结果通过人机交互模块呈现给用户；②接收用户通过人机交互模块输入的局部放大指令或全局视图指令，进行可视化操作，并将可视化结果发送至人机交互模块。
[0035]所述可视化模块在可视化操作的过程中，可从资源库中读出各实体和战场环境的二维图标以及三维模型。
[0036]所述非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台各组成部分的连接关系为:
[0037]人机交互模块分别于资源库、动态模型库、仿真编辑模块以及可视化模块双向连接；仿真编辑模块的输出端还与数据转换模块的输入端连接；数据转换模块的输出端与运行支撑环境处理模块的输入端连接；运行支撑环境处理模块的输出端与可视化模块的输入端连接；资源库还与可视化模块的输入端连接。
[0038]使用所述非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台进行仿真的具体操作步骤为:
[0039]步骤1:用户通过人机交互模块从资源库选取实体和战场环境，编辑实体和战场环境的属性信息以及联邦和各联盟的属性信息，并发送给仿真编辑模块。
[0040]步骤2:仿真编辑模块根据人机交互模块发送过来的数据，生成各实体和战场环境的实例，并根据实体和战场环境的实例以及联邦和各联盟的属性信息生成想定脚本，并将想定脚本发送至数据转换模块。
[0041]步骤3:数据转换模块接收到仿真编辑模块发送来的想定脚本，对想定脚本进行解析，转换成为运行支撑环境需要的数据格式，并将转换结果发送至运行支撑环境处理模块。
[0042]步骤4:运行支撑环境处理模块接收数据转换模块发送来的想定脚本，根据想定脚本中的联邦信息、实体映射信息和实体信息，初始化联盟内各个实体；启动联邦，并将各联盟加入到联邦，开始运行仿真；按照各个联盟的属性信息中联盟起始时间和时间推进策略将各个联盟内的实体属性信息依次发送给可视化模块。
[0043]步骤5:可视化模块接收运行支撑环境处理模块发送来的数据，并对数据进行可视化操作，将可视化结果通过人机交互模块呈现给用户。
[0044]步骤6:可视化模块接收用户通过人机交互模块输入的局部放大指令或全局视图指令，根据指令进行可视化操作，并将可视化结果发送至人机交互模块。
[0045]有益效果
[0046]与已有技术相比较，本发明提供的非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台优势是:
[0047]①能够将资源库中抽象的数据以较好的可视化形式显示出来；
[0048]②可以利用人机交互模块对资源库和动态模型库中的数据进行更新，从而更加直观方便地对资源库和动态模型库进行读写操作；
[0049]③在无代码的情况下生成仿真战场环境的脚本文件，降低了代码生成脚本文件的复杂性，减少了出现错误的可能性，更加快速便捷准确的生成仿真脚本文件，并且易于对脚本文件进行管理，方便进行二次开发。
【专利附图】
【附图说明】
[0050]图1为本发明【具体实施方式】中非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台的结构示意图。
【具体实施方式】
[0051]下面结合说明书附图，并结合具体实施例对本发明作详细的说明。
[0052]一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其结构如图1所示:其包括:资源库、动态模型库、人机交互模块、仿真编辑模块、数据转换模块、运行支撑环境处理模块和可视化模块。
[0053]资源库包括实体和战场环境的二维图标、实体和战场环境的三维模型、实体的属性信息和战场环境的属性信息。
[0054]实体包括预警机、战斗机、直升机、雷达、导弹、卫星、坦克、发射车和火箭。所述战场环境包括地形、军事装备、气象和联邦。
[0055]实体的属性信息包括实体名称、实体模型路径、实体是否可见、实体朝向、实体联邦归属、实体状态、实体速度、实体加速度、三维空间的位置坐标、实体姿态、实体在三维空间中三个维度上的缩放比例、观察点位置、父实体名称、子实体列表和实体绑定的动态模型列表。实体姿态包括俯仰、偏转和翻转信息；父实体是所述实体被挂载于其上的实体；子实体是挂载于所述实体上的实体；绑定的动态模型列表中存放动态模型库中的动态模型的名称，实体根据绑定的动态模型列表中动态模型名称，调用动态模型库中的动态模型，实时计算并更新其对应的当前属性信息。
[0056]实体的属性信息的初始值是人为预先设定的默认值。
[0057]实体状态包括运行、停止、脱落、发射和爆炸。
[0058]地形包括山、湖泊、沙漠、森林和道路。
[0059]军事装备包括机场、战场、哨所、指挥站和雷达站。
[0060]气象包括风、雨、雪和雾。
[0061]联邦包括I号联邦和2号联邦。I号联邦为空联邦。2号联邦包括红方联盟和蓝方联盟及其对应的属性信息。
[0062]红方联盟包括战斗机、雷达、导弹、卫星和坦克。蓝方联盟包括直升机、雷达、导弹、卫星、坦克、发射车和火箭。
[0063]地形为山地；军事装备有战场、哨所、指挥站和雷达站。气象条件为雾。
[0064]战场环境的属性信息包括二维或三维的场景地图和场景缩放比例。
[0065]动态模型库中包括弹道轨迹计算模型、雷达实时跟踪模型、雷达实时探测模型、卫星实时扫描模型、坦克随机运动模型和火箭轨迹计算模型。
[0066]人机交互模块的主要功能是:①为用户提供资源库中可供选取的实体、战场环境图形化标识；②根据用户选取的实体或战场环境，从资源库中调取对应的实体或战场环境，生成实体或战场环境的实例并发送给仿真编辑模块；③为用户提供仿真环境中的实体属性信息和战场环境属性信息的编辑界面，并将用户输入的编辑信息发送给仿真编辑模块；在实体属性信息和战场环境属性信息的编辑界面上，为用户提供动态模型库中可供选取的动态模型标识，并根据用户选取的动态模型名称，从动态模型库中调取对应的动态模型，添加到当前实体属性中的绑定的动态模型列表中将实体或战场环境的实例的属性信息呈现给用户，同时发送至仿真编辑模块；⑤接收用户输入的重新编辑的实体或战场环境的属性信息，并发送至仿真编辑模块；⑥接收用户对资源库或动态模型库的增加、删除、修改操作，对资源库或动态模型库进行修改。⑦接收用户针对可视化结果输入的局部放大指令或全局视图指令，并将指令发送至可视化模块；⑧接收仿真编辑模块和可视化模块发送来的数据，并显示给用户。
[0067]仿真编辑模块的主要功能是:①接收人机交互模块发送来的数据,对仿真环境中的实体属性信息和战场环境属性信息进行编辑，将编辑结果发送给人机交互模块；②根据编辑结果生成想定脚本，并将想定脚本发送至人机交互模块和数据转换模块。
[0068]想定脚本包括联邦信息、实体映射信息和实体信息。
[0069]联邦信息是联邦内各联盟的属性信息。
[0070]实体映射信息是指联盟内各个实体与运行支撑环境处理模块中包含的运行支撑环境(Run-time Infrastructure,RTI)中对应的对象类的属性映射关系。通过属性映射实现实体和运行支持环境的对象类及其对应属性的绑定，因此修改实体的属性值时，运行支持环境中对应的对象类的属性值会相应更新；反之，修改运行支持环境对象类的属性值时，实体的属性值会相应更新。
[0071]实体信息包括联邦内各个实体的属性信息。
[0072]数据转换模块的主要功能是接收仿真编辑模块发送来的想定脚本，对想定脚本进行解析，转换成为运行支撑环境需要的数据格式，并将转换结果发送至运行支撑环境处理模块。
[0073]运行支撑环境处理模块的主要功能是:①接收仿真编辑模块生成的想定脚本，根据想定脚本中的联邦信息、实体映射信息和实体信息，初始化联盟内各个实体启动联邦，并将各联盟加入到联邦，开始运行仿真；③按照各个联盟的属性信息中联盟起始时间和时间推进策略将各个联盟内的实体属性信息依次发送给可视化模块。
[0074]可视化模块的主要功能是:①接收运行支撑环境处理模块发送来的数据，并对数据进行可视化操作，将可视化结果通过人机交互模块呈现给用户接收用户通过人机交互模块输入的局部放大指令或全局视图指令，进行可视化操作，并将可视化结果发送至人机交互模块。
[0075]所述可视化模块在可视化操作的过程中，可从资源库中读出各实体和战场环境的二维图标以及三维模型。
[0076]可视化操作包括可视化绘制窗口操作，可视化三维场景观察视口操作，可视化三维环境与气象效果操作，可视化三维实体模型操作，可视化三维特效操作，交互控制界面操作。
[0077]绘制窗口操作主要是初始化三维显示窗口，设置或修改窗口的位置、宽高以及显示模式(是否全屏，是否显示二维按钮以及是否显示三维场景的绘制信息)。
[0078]观察视口操作主要是设置或修改可视化场景三维投影的投影方式(平行投影和透视投影)、观察位置、观察方向、观察角度、视角大小、视口宽高、视景深度、操作模式(轨迹球操作模式、飞行器操作模式、实体跟踪操作模式、自定义操作模式)、显示模式(运行模式、编辑模式)。
[0079]环境气象操作主要是实时载入或更新当前三维场景环境(陆地、海洋、天空、森林)的三维网格数据或模型计算数据(高程数据)、纹理贴图、数据显示范围，同时，设置或更新气象效果(晴、风、雨、雪或雾)的位置、范围、密度、偏向。
[0080]实体模型操作主要是设置或更新显示模型的显示名称、模型位置、模型姿态、驱动模式(底层数据驱动、用户交互驱动)、状态(停止、运行、自定义)。其中，在用户交互模式下，用户可以通过键盘鼠标对场景中的实体模型进行移动、缩放和旋转以及改变运行状态操作。
[0081]三维特效操作主要是根据场景需要设置或更新需要的三维特殊效果(尾焰、尾烟、轨迹、爆炸，自定义)的显示位置、范围、形状、颜色、挂载实体。
[0082]所述非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台各组成部分的连接关系为:
[0083]人机交互模块分别于资源库、动态模型库、仿真编辑模块以及可视化模块双向连接；仿真编辑模块的输出端还与数据转换模块的输入端连接；数据转换模块的输出端与运行支撑环境处理模块的输入端连接；运行支撑环境处理模块的输出端与可视化模块的输入端连接；资源库还与可视化模块的输入端连接。
[0084]使用所述非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台进行仿真的具体操作步骤为:
[0085]步骤1:用户通过人机交互模块从资源库选取实体和战场环境，编辑实体和战场环境的属性信息以及联邦和各联盟的属性信息，并发送给仿真编辑模块。
[0086]步骤2:仿真编辑模块根据人机交互模块发送过来的数据，生成各实体和战场环境的实例，并根据实体和战场环境的实例以及联邦和各联盟的属性信息生成想定脚本，并将想定脚本发送至数据转换模块。
[0087]步骤3:数据转换模块接收到仿真编辑模块发送来的想定脚本，对想定脚本进行解析，转换成为运行支撑环境需要的数据格式，并将转换结果发送至运行支撑环境处理模块。
[0088]步骤4:运行支撑环境处理模块接收数据转换模块发送来的想定脚本，根据想定脚本中的联邦信息、实体映射信息和实体信息，初始化联盟内各个实体；启动联邦，并将各联盟加入到联邦，开始运行仿真；按照各个联盟的属性信息中联盟起始时间和时间推进策略将各个联盟内的实体属性信息依次发送给可视化模块。
[0089]步骤5:可视化模块接收运行支撑环境处理模块发送来的数据，并对数据进行可视化操作，将可视化结果通过人机交互模块呈现给用户。
[0090]步骤6:可视化模块接收用户通过人机交互模块输入的局部放大指令或全局视图指令，根据指令进行可视化操作，并将可视化结果发送至人机交互模块。
[0091]本发明的主要内容已通过上述优选实例作了详细介绍，应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:其包括:资源库、动态模型库、人机交互模块、仿真编辑模块、数据转换模块、运行支撑环境处理模块和可视化模块； 所述资源库包括实体和战场环境的二维图标、实体和战场环境的三维模型、实体的属性信息和战场环境的属性信息； 所述动态模型库中包括弹道轨迹计算模型、雷达实时跟踪模型、雷达实时探测模型、卫星实时扫描模型、坦克随机运动模型和火箭轨迹计算模型； 所述人机交互模块的主要功能是:①为用户提供资源库中可供选取的实体、战场环境图形化标识根据用户选取的实体或战场环境，从资源库中调取对应的实体或战场环境，生成实体或战场环境的实例并发送给仿真编辑模块；③为用户提供仿真环境中的实体属性信息和战场环境属性信息的编辑界面，并将用户输入的编辑信息发送给仿真编辑模块；在实体属性信息和战场环境属性信息的编辑界面上，为用户提供动态模型库中可供选取的动态模型标识，并根据用户选取的动态模型名称，从动态模型库中调取对应的动态模型，添加到当前实体属性中的绑定的动态模型列表中将实体或战场环境的实例的属性信息呈现给用户，同时发送至仿真编辑模块；⑤接收用户输入的重新编辑的实体或战场环境的属性信息，并发送至仿真编辑模块；⑥接收用户对资源库或动态模型库的增加、删除、修改操作，对资源库或动态模型库进行修改；⑦接收用户针对可视化结果输入的局部放大指令或全局视图指令，并将指令发送至可视化模块接收仿真编辑模块和可视化模块发送来的数据，并显示给用户； 所述仿真编辑模块的主要功能是:①接收人机交互模块发送来的数据，对仿真环境中的实体属性信息和战场环境属性信息进行编辑，将编辑结果发送给人机交互模块；②根据编辑结果生成想定脚本， 并将想定脚本发送至人机交互模块和数据转换模块； 所述数据转换模块的主要功能是接收仿真编辑模块发送来的想定脚本，对想定脚本进行解析，转换成为运行支撑环境需要的数据格式，并将转换结果发送至运行支撑环境处理模块； 所述运行支撑环境处理模块的主要功能是:①接收仿真编辑模块生成的想定脚本，根据想定脚本中的联邦信息、实体映射信息和实体信息，初始化联盟内各个实体启动联邦，并将各联盟加入到联邦，开始运行仿真按照各个联盟的属性信息中联盟起始时间和时间推进策略将各个联盟内的实体属性信息依次发送给可视化模块； 所述可视化模块的主要功能是:①接收运行支撑环境处理模块发送来的数据，并对数据进行可视化操作，将可视化结果通过人机交互模块呈现给用户接收用户通过人机交互模块输入的局部放大指令或全局视图指令，进行可视化操作，并将可视化结果发送至人机交互模块； 所述可视化模块在可视化操作的过程中，可从资源库中读出各实体和战场环境的二维图标以及三维模型； 所述非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台各组成部分的连接关系为: 人机交互模块分别于资源库、动态模型库、仿真编辑模块以及可视化模块双向连接；仿真编辑模块的输出端还与数据转换模块的输入端连接；数据转换模块的输出端与运行支撑环境处理模块的输入端连接；运行支撑环境处理模块的输出端与可视化模块的输入端连接；资源库还与可视化模块的输入端连接。
2.如权利要求1所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述实体包括预警机、战斗机、直升机、雷达、导弹、卫星、坦克、发射车和火箭。
3.如权利要求1或2所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述战场环境包括地形、军事装备、气象和联邦。
4.如权利要求1或2所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述实体的属性信息包括实体名称、实体模型路径、实体是否可见、实体朝向、实体联邦归属、实体状态、实体速度、实体加速度、三维空间的位置坐标、实体姿态、实体在三维空间中三个维度上的缩放比例、观察点位置、父实体名称、子实体列表和实体绑定的动态模型列表；实体姿态包括俯仰、偏转和翻转信息；父实体是所述实体被挂载于其上的实体；子实体是挂载于所述实体上的实体；绑定的动态模型列表中存放动态模型库中的动态模型的名称，实体根据绑定的动态模型列表中动态模型名称，调用动态模型库中的动态模型，实时计算并更新其对应的当前属性信息。
5.如权利要求1或2所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述实体的属性信息的初始值是人为预先设定的值。
6.如权利要求4所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述实体状态包括运行、停止、脱落、发射和爆炸。
7.如权利要求3所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述地形包括山 、湖泊、沙漠、森林和道路；所述军事装备包括机场、战场、哨所、指挥站和雷达站；所述气象包括风、雨、雪和雾；所述联邦包括I个以上的联盟及其对应的属性信息；所述联盟包括I个以上实体及其对应的属性信息。
8.如权利要求7所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述联盟的属性信息包括联盟名称、联盟成员、联盟起始时间、时间推进策略、仿真步长、仿真初始时间、已公布实体、已订购实体、已公布交互操作和已订购交互操作。
9.如权利要求8所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述时间推进策略是设置联盟最小推进时间和联盟最大推进时间，并按照仿真步长动态更新各个实体的属性信息； 所述最大推进时间是联盟推进的最大仿真步长； 所述最小推进时间是联盟推进的最小仿真步长； 所述动态更新各个实体的属性信息的方法是如果实体绑定的动态模型列表中不为空，则根据绑定的动态模型列表中动态模型名称，调用动态模型库中的动态模型，实时计算并更新其对应的当前属性信息；否则，实体的属性信息不更新。
10.如权利要求1或2所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述战场环境的属性信息包括二维或三维的场景地图和场景缩放比例。
11.如权利要求1或2所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:所述想定脚本包括联邦信息、实体映射信息和实体信息； 所述联邦信息是联邦内各联盟的属性信息； 所述实体映射信息是指联盟内各个实体与运行支撑环境处理模块中包含的运行支撑环境中对应的对象类的属性映射关系；通过属性映射实现实体和运行支持环境的对象类及其对应属性的绑定，因此修改实体的属性值时，运行支持环境中对应的对象类的属性值会相应更新；反之，修改运行支持环境对象类的属性值时，实体的属性值会相应更新； 所述实体信息包括联邦内各个实体的属性信息。
12.如权利要求1或2所述的一种非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台，其特征在于:使用所述非代码化快速构建大规模虚拟战场仿真平台进行仿真的具体操作步骤为:步骤1:用户通过人机交互模块从资源库选取实体和战场环境，编辑实体和战场环境的属性信息以及联邦和各联盟的属性信息，并发送给仿真编辑模块； 步骤2:仿真编辑模块根据人机交互模块发送过来的数据，生成各实体和战场环境的实例，并根据实体和战场环境的实例以及联邦和各联盟的属性信息生成想定脚本，并将想定脚本发送至数据转换模块； 步骤3:数据转换模块接收到仿真编辑模块发送来的想定脚本，对想定脚本进行解析，转换成为运行支撑环境需要的数据格式，并将转换结果发送至运行支撑环境处理模块；步骤4:运行支撑环境处理模块接收数据转换模块发送来的想定脚本，根据想定脚本中的联邦信息、实体映射信息和实体信息，初始化联盟内各个实体；启动联邦，并将各联盟加入到联邦，开始运行仿真；按照各个联盟的属性信息中联盟起始时间和时间推进策略将各个联盟内的实体属性信息依次发送给可视化模块； 步骤5:可视化模块接收运行支撑环境处理模块发送来的数据，并对数据进行可视化操作，将可视化结果通过人机交互模块呈现给用户； 步骤6:可视化模块接收用户通过人机交互模块输入的局部放大指令或全局视图指令，根据指令进行可 视化操作，并将可视化结果发送至人机交互模块。
【文档编号】G06F9/44GK104007971SQ201410230846
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】李凤霞, 陈宇峰, 武文哲, 刘永继, 李飞飞 申请人:北京理工大学