三维仿真中的实时图像生成与分布式系统的研究

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1、分类号学号M201072240学校代码10487密级硕士学位论文三维仿真中的实时图像生成与分布式系统的研究学位申请人：彭磊学科专业：控制工程指导教师：明德烈副教授答辩日期:2012年5月28日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThereal-timeimageformationin3dsimulationanddistributedsystemresearchCandidate:P

2、engLeiMajor:ControlEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.MingDelieHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay28,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘

4、要现代三维仿真技术应用日益宽泛，三维仿真技术在民用、军用方面都有很广泛的应用，现今一般的三维仿真系统要求数据、三维场景的操作和演示都仅存于单机，而分布式系统是当前多部门协同合作的前提，具有分布式功能的三维仿真系统是现今软件发展的趋势。实时图像仿真和采集，可以在多个终端之间通过交换仿真组织数据，根据传输的数据进行仿真成像，即可以完全构造整个场景，也可以用于分布式系统中实体同步，从而实现远距离的对三维仿真系统的实时修改与操作。本文中介绍的实时图像仿真，可以通过分布式的构架模式，通过光纤内存卡或者网络等通讯手段，在多台计算

5、终端之间来发送场景组织数据，在仿真的同时可以对场景进行组织和修改。为保证其在windows平台下的高实时性，针对性的做了多核CPU独占，多线程绘制等提搞仿真帧率的技术，得到高实时性仿真结果，根据仿真场景的简易不同，在实验中速度可以达到3000帧/秒的高帧率的成像。同时对如何提高仿真的真实度上也做了很多的研究，使仿真的效果最大化的接近实物。在完成了分布式的实时采图的基础上，本文根据需求添加了图像采集的功能，保证了在不影响仿真速率的前提下，保存仿真结果。本文在解决了实时图像采集的同时，研究发现了实时采图的局限性，针对这个

6、特点，进而设计了超大图像（最大像素可达14000x14000），即超屏幕分辨率的图像的采集的解决方案。最后，为了保证三维仿真系统的可分布性，本文完成了分布式的通讯功能模块设计和实现，并针对仿真项目的需求，设计了针对的需求的通讯交互的模块与同步。本文主要对服务器/客户端的消息通信模式做了设计，分布式系统中要求的时间同步，实体同步等内容研究和设计了解决方案。文章中完成了一个可完成分布式三维仿真中实体同步，时间同步的，可自主构架的分布式系统的底层构架模块。关键词：实时仿真，实时采图，超大图像仿真与采集，分布式系统，网络通讯

7、I华中科技大学硕士学位论文AbstractNowadays3dsimulationtechnologyisappliedmoreandmore,andwidelyusedincivilandmilitary,therefore,normal3dsimulationsystemrequiresthatdateofscene,sceneoperationandpresentationareallinthesamemachine,asaresultofthatadistributedsystemisrequiredinth

8、ecooperationbetweendifferentdepartments,3dsimulationsystemwithadistributedpartisthetrendofthesoftwaredevelopment.Real-timesimulationandacquisition,canbedonebetweenmultiplete