[发明专利]分布式仿真平台的可视化建模方法

说明书

本发明提出一种分布式仿真平台的可视化建模方法，旨在提供一种能够降低分布式仿真节点开发复杂度的可视化建模方法，本发明通过下述技术方案予以实现：创建仿真平台框架和可视化建模相关构件，以可视化的方式进行分布式仿真部署，将仿真平台框架自上而下分为应用层、管理层、服务层、交互层、资源层和仿真模型资源池，其中，管理层包含模型交互构件及节点部署构件，模型交互构件根据仿真模型的接口属性生成放置在仿真模型资源池中的图标，无缝连接仿真系统节点的逻辑部署和物理部署，参与分布式仿真的仿真子节点通过节点部署图自动生成相应的软件界面及相应的服务组件，在模型交互视图中进行可视化建模，构建仿真模型交互图的可视化模型。

技术领域

本发明涉及一种分布式仿真技术应用领域，用于可重构的实时分布式仿真平台的通用设计架构及其实现方法，尤其是可应用到分布式仿真、半实物仿真、自动化测试等领域的实时分布式仿真平台。

背景技术

仿真技术在客观世界和科学理论之间架起了一座桥梁，被认为是继理论分析和科学实验之后的第三种认识世界和改造世界的重要方法。分布交互仿真技术能够把计算分配给多个主 机,减少了对 单个计算机性能的依赖, 为仿真带来了更多的计算资源，虚拟现实技术则为系统增加了直观性和沉浸感 。分布式仿真动态重构是在运行过程中按需对仿真进行在线调整的一种支持技术，其研究对于提高仿真系统的适应性、提升仿真在关键领域的应用层次具有重要价值，并已成为相关领域研究的前沿问题之一。在同外界环境的交互过程中，70%的信息来自于视觉通道，这决定了在仿真系统构造中，可视化系统具有重要地位。仿真技术的发展经历了从集中式到分布式、从定量到定性定量相结合、从单一粒度到多粒度、多侧面协同仿真的发展过程。仿真技术与仿真应用的发展是相辅相成、互相促进的。一方面，计算机网络技术的发展和用户的需求刺激了分布式仿真计算的研究，仿真技术的发展促进了仿真应用领域的不断拓展和仿真应用层次的不断提高；另一方面，仿真应用需求的不断提高，也促进了仿真技术的进步。随着软件工程、网络、领域建模等相关技术的发展，仿真应用的范围不断扩大、对象日趋复杂，且性能方面的需求也在不断提升。随着计算机仿真技术的广泛应用，分布式建模与仿真技术不断朝着高度的分布性、良好的互操作性和可扩展性方向发展。目前，分布式仿真领域主要采用高层体系结构HLA构建仿真应用，但HLA在分布性、互操作性、领域模型重用性方面还存在许多尚未解决的问题。模型的设计与代码的实现相互分离，也影响了仿真平台开发的效率。在分布式仿真中，参与仿真的盟员离散分布在仿真网络的各个节点上，现有离散事件系统存在的移植性差， 交互性差以及在V7P浏览器中运行离散事件的队列仿真系统上运行困难的缺点。基于V7P的仿真系统大多数工作都主要集中在仿真上，即如何定义模型的运行而忽略了建模的规范和描述。由于在不断增长的网络应用中, 仿真行为模型的建立、 复杂系统进行有效而简单的描述是十分困难的。如何提高仿真系统的开放性与适应性已经成为分布式仿真实际应用中的重要问题。由于现有计算机资源门类繁多，无论在软件、硬件、网络等各个方面都有很大的差异性，这种异构性造成了开发分布式异构系统软件具有很大的难度。通常分布式仿真系统软件在结构上可以分为三大部分：支持仿真应用的模块、支持仿真数据库的模块与支持分布式应用的模块。支持分布式应用的模块是另外两大部分的自力支持；支持仿真数据库的模块为支持仿真应用的模块提供信息与数据服务；支持仿真应用的模块则是软件的核心部分。 动态结构模型是仿真重构动作实施的依据。在目前的分布式仿真系统中，由于不同用户对仿真部署的需求及仿真任务存在较大差异，一个含各子节点的分布式仿真平台软件架构，只针对一种仿真任务定制开发，而定制开发含各子节点的分布式仿真平台软件存在模块边界不清、模块耦合性高、模块扩展性差、模块不易裁剪，重构性较差，开发周期长，开发效率低下等问题。另外，分布式仿真将专注于不同类型的仿真任务分开，每一类型的仿真任务由不同仿真子节点完成，子节点通过更专业的软硬件工具来完成结果输出，例如可视化任务需要专业的图像工作站和优秀的三维引擎工具来实现，这就导致目前分布式仿真系统中每一个功能子节点都要单独定制开发。因此，如果将针对指定仿真任务定制开发的分布式仿真平台（含各子节点）应用到其他仿真任务中，需要对该分布式仿真平台软件架构进行功能裁剪或二次开发，不同类型子节点也需要根据需求进行二次开发，从而导致浪费人力资源和时间。