[发明专利]一种装备虚拟训练平台开发方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种装备虚拟训练平台的开发方法，属于计算机仿真应用技术领域。

背景技术

虚拟现实及仿真技术已经进入网络化、体系化发展阶段，虚拟现实产业已经呈现多元化发展趋势，这些使得分布式交互仿真系统在虚拟训练方面得到了广泛应用。本发明构建了一种装备虚拟训练平台系统的通用开发方法，成功应用于多型装备系统的实时交互仿真训练的网络平台，其开发方法可以在军事、医学、航空、航天等领域的大型复杂装备系统的虚拟训练过程中予以借鉴和应用。

发明内容

本发明涉及一种装备虚拟训练平台系统（以下简称平台系统）的开发方法，目的是基于虚拟现实技术研制实时交互仿真网络应用平台，用于装备的操作使用训练，使得不同的岗位操作手能在同一场景中操控虚拟装备对象，通过虚拟环境获得装备的操作使用技能。

如附图1所示，平台系统软件基于局域网的C/S模式的硬件架构开发，由配置管理系统、虚拟装备管理系统、虚拟场景管理系统、嵌入式模拟训练软件系统、单员交互训练系统、岗位协同操训系统、教学演示系统、参训人员数据库管理系统、训练考评管理系统、训练信息查询系统、训练监控系统等组成。底层支撑数据库包括虚拟装备数据库、训练人员数据库、训练考评数据库、训练即时信息数据库等。平台系统提供虚拟场景设计软件Editor和使用软件Viewer，Editor用来将Model模型的导入系统，制作虚拟场景和虚拟装备，编辑场景内脚本、设定训练流程节点等；Viewer既可以独立浏览虚拟场景和虚拟装备，也可以动态链接库形式提供系统集成。平台系统软件主要包括如下24个动态链接模块。

（01）UserLogging——提供用户注册/注销、登陆/退出，用户数据库管理支持。

（02）Core.dll——平台系统核心组件，以“对象-行为-条件-响应-状态”原型描述诸角色/模型状态，控制角色间交互、与虚拟场景的交互、与虚拟装备的交互、软流程交互、交互/漫游模式切换等。

（03）VREventsTaskAction——提供“任务－动作（Task-Action）”的脚本解析支持。

（04）VREventsTaskGroup——提供“任务（组）Task”的管理支持。

（05）VREventsActionGroup——提供“动作（组）Action” 的管理支持。

（06）ThreadManagement——为“任务－动作”的交互协同管理提供多线程渲染帧同步机制。

（07）CSGuiInterface——提供服务器端和用户端公用的图形界面支持。

（08）LabWindowsCVI_LabView——提供NI公司虚拟仪器开发环境的嵌入软件式支持。

（09）3DViewerLibEngine——提供对多用户共享虚拟场景和虚拟装备的三维引擎的支持。

（10）3DViewerAnimations——提供三维模型的矩阵动画、纹理动画、关节动画、骨骼动画、路径动画、柔体动画、粒子动画、消隐动画等预置动画或动画组的播控、录制支持。

（11）3DViewerFramework——提供基于.net的三维引擎、网络引擎、数据库引擎的独立封装框架支持。

（12）3DViewerAssemblyManagement——提供虚拟装备装配集的层次解析支持。

（13）3DViewControl ——提供自定义三维引擎控制支持。

（14）DBSQLConfigurations ——提供SQLServer环境下对系统数据库的ADO封装、训练配置管理支持。

（15）DBSafeAccessEngine——提供数据安全访问和管理机制支持。

（16）Web3DCommunicationsLibEngine——提供网络引擎支持。

（17）Web3DSoundEfectLib——提供三维音效以及网络语音支持。

（18）Web3DTrainingMonitor——提供训练过程监控支持。

（19）UserDialogManagement——提供用户对话解析、录制、回放支持。

（20）TrainingAHP——提供基于“权重累加法”的AHP层次模糊分析评估支持。

（21）TrainingBalloonTip——提供即时训练即时信息提示支持。

（22）TrainingReCall——提供系统回放支持。