虚拟仿真体系归于散布交互式仿真（DIS——Distributed Interactive Simulation）体系。散布式交互仿真技能是经过局域网和广域网把涣散在不同地址的软硬件设备及有关人员联系起来，运用协调一致的体系结构、开发规范和数据交换协议等，在人工合成的环境中，构成一个在时刻和空间上相互耦合的、 一起同享一个归纳虚拟环境而进行全体对立的仿真。

　　其体系结构的首要特色为：每一仿真器都是一个自治的仿真节点；没有中心的操控核算机和服务器；选用播送的通讯办法；接纳方了解、处理接纳的信息；选用预估算法（DR——Dead Racking）和“心跳”（Heart Breaking）机制来削减网络负载；着重公平竞争；着重实体的概念等。由于其网络联合简略，且没有会集的软件组件，不需求牢靠的数据传递机制和严厉的演练开始与停止约束，使其具有较强的容错才能，较低的网络通讯推迟，能支撑仿真的实时运转，并能够在核算载荷、方位差错和网络带宽方面供给灵敏的均衡。可是它关于较大规划体系（500个以上实体）可扩展性差；非牢靠的数据传递办法，很多冗余数据的处理和非客户定制办法的数据接纳使体系缺少灵敏性。

　　为了处理上述问题，完成大体系各仿真体系之间的互操作性和可重用性，美国国防部安排制订了高层体系结构(HLA——High Level Architecture)。HLA依照面向目标的思想和办法来构建仿真体系，它是在面向目标剖析与规划的根底上区分仿真成员和构建仿真联邦的技能。其间，联邦是指用于到达某一特定仿真意图的散布式仿真体系，它由若干个相互作用的联邦成员构成。HLA首要考虑在联邦成员的根底上怎么进行联邦集成，即怎么规划联邦成员间的交互以到达仿真的意图。

　　HLA由目标模型模板、结构与规矩集和联邦成员拜访根底结构的接口规范三部分组成。目标模型模板是对仿真中的目标、目标特色和目标间信息交互的格局和内容进行界说的规范化描绘；结构与规矩集共界说了10条规矩，描绘仿真和联邦成员的责任，以确保一个联邦内仿真的正确交互。接口规范描绘在操作进程中的仿真交互办法。

　　依照HLA，一切的仿真子体系都经过根底结构进行通讯，使得通讯愈加有序，具有较好的规划扩展性，有利于减轻网络负载。

　　HLA是仿真体系的通用技能结构，只需依照这个结构规划、组成仿真体系，各仿真体系间均能完成很好的互操作和重复使用。HLA技能使多个小仿真体系联合起来构成一个大型杂乱散布式仿真体系成为可能。这种体系结构完成了仿真成员、仿真运转办理和底层通讯三者别离，然后可使各部分相对独立的进行开发，最大程度地使用各自范畴的最新技能来完成要求的功用。

　　具有高层体系结构(HLA)的仿真体系也是散布式虚拟仿真体系，是一种更高档的散布式虚拟仿真体系。

　　建模是以类似性原理、模型理论、体系理论、信息技能为根底，按仿真使用要求对使用范畴的有关特色进行科学的笼统和恰当的描绘,这是从实在国际向仿真国际跨过的条件。模型是仿真活动的根底。虚拟仿真建模不同于一般的仿真体系，虚拟仿真体系不只仅是选用数学公式对体系运转规则进行数学建模，更重要的是对虚拟环境与虚拟目标的视觉外观、外表摩擦力等物理特色、运动规则等进行建模。最能表现军用仿真建模水平的是作战仿真体系,其模型由实体模型、环境模型、作战模型和评价模型四类模型组成。

　　1. 实体模型。在虚拟仿真体系中中有两种类型的实体：一种是实在的人操作的配备仿真器，即人在回路中的仿真体系。配备仿真的模型有的是非常杂乱的，例如飞翔模仿器的模型，首要包含空气动力模型、发动机推力模型、操作体系模型、通讯导航体系模型、外表体系模型、电源体系模型、液压凉气体系模型、视景模仿体系模型、运动感觉模仿体系模型、音响模仿体系模型……等。另一种是虚拟的人及其操作的虚拟仿真设备。其间，军力生成是最重要的模型。空军战役模仿体系的模型要描绘的实体包含：红蓝军各型飞机、各型导弹及发射设备、各型舰船等。

　　2. 环境模型。虚拟仿真体系中，环境的模仿是完成沉溺感的最重要条件。在用于军事技能练习的虚拟仿真体系中，环境是指除人和仿真设备之外的一切事物；在虚拟仿真作战体系中，虚拟战场环境是指作战空间中除人员与武器配备以外的客观环境。从战役所触及的客观因素来剖析，虚拟战场环境应该包含战场地理环境、气候环境、电磁环境。跟着网络信息战的构成，战场网络环境也将成为战场环境的一个重要的组成部分。在战场环境中，地理环境首要重视地势、地貌、路途、桥梁和其它人工建筑物等要素；气候环境首要重视天气状况，如气压、气温、云雾、降水和风等。电磁环境首要是指电磁辐射源和相关设备构成的战场条件。气候环境与地理环境互有影响，气候环境具有地缘特色，如不同的地理方位具有热带、亚热带等气候特征，而气候环境会影响地理环境，如流水腐蚀地貌、冰川地貌的构成，雨天和晴天对地上土质有影响，从而影响行军速度；地理环境和气候环境都对电磁环境的构成有严重影响，不只规则了电子设备的散布，还决议着电磁波的传递规模和受气候搅扰的程度。一切这一切，都要用模型进行描绘。由此可见，虚拟环境的建模是极端杂乱的。

　　3. 作战模型。实践作战进程中的各种作战活动（如飞机的查找、发现、剖析、决议计划、进犯、防护等），都能够用必定的模型（什物模型、类似模型、数据模型、逻辑模型、思想模型等）加以表述。在作战模仿体系中，作战模型的中心是想定模型。想定（Scenario）本意是脚本、剧本。在军事范畴，它便是指挥员将作战意图转化为详细的作战施行计划和计划，是对实践作战进程的料想。它把各个相对独立的仿真模型，经过某种规范放在一个一起环境中拼装和集合，赋予它们各种任务和联系，构成仿真想定模型。

　　以上的三种模型，不但要树立它们的静态模型，还要树立其动态模型，这样才能使体系愈加逼线. 评价模型。一个虚拟仿真体系是否契合练习要求，有必要依据体系的功用和功用要求，对体系进行全面的校验、验证和承认。包含体系的规范兼容性、时空一致性、功用正确性、运转的精度和牢靠性等。为此有必要规划一套切实可行的评价模型。

　　图形的生成技能现已较为老练，其关键是怎么完成“实时”生成。例如在飞翔模仿体系中，图画的改写速度适当重要，一起对图画质量的要求也很高，再加上非常杂乱的虚拟环境，问题就变得适当困难。为了到达实时的意图，至少要确保图形的改写率不低于24帧/秒，最好是高于30帧/秒。在不下降图形的质量和杂乱度的条件下，怎么进步改写频率将是该技能的研讨内容。

　　图形的显现技能关于虚拟仿真体系具有“沉溺感”至关重要。由于人们地点的空间是三维空间，物体的尺度可用三维数据（长宽高）来表达。人在看物体时，由于两只眼睛的方位不同，存在必定的视差角，看到的现象略有不同，这两种现象经过大脑的交融，就构成了一个关于物体的立表现象。

　　图形的显现技能分为平面显现和立体显现两种。传统的显现办法，不论是经过核算机屏幕，或是电影屏幕，显现的图画都是依据一只眼睛看到的现象生成的平面图画，由于它不但能够给人以物体巨细、遮挡等感觉，正确反映了现象的透视联系，并且还运用光影、真假、明暗的比照，因而也表现了物体的三维状况，然后使人将二维的屏幕图画感知为三维图画。但这实践上是假三维图画，由于一切的景象都在同一个画面上，人的两只眼睛看到的是同一幅画面，因而它不会给人以立体的感觉。

　　立体图画的显现，则是依据生理立体视觉的视差，对客观国际同一场景生成以左右眼为角度的两幅图画，即构成一个像对。尽管也是一起显现在二维屏幕上，可是人们带上特别的眼镜后，两只眼睛就能够别离看到其间的一幅图画，使人感觉物体既能够凸出于屏幕之外，也能够深藏其间，活灵敏现，绘声绘色,给人们以很强的立体感。它与平面图画有着实质的差异,是真实视觉意义上的立体图画，也可说是真三维图画。为了差异真假三维图画，可将假三维图画称为三维图画，而将真三维图画称为立体图画。

　　挑选何种办法取决于实践使用的需求，一般是把部分调查设备加戴在调查者的头上，可是其调查作用不行抱负（LCD头盔显现分辨率偏低，CRT头盔侧重等），因而许多用户宁可挑选三维图画办法，以场景中的光影和形状为头绪，经过调查者的心思加工，发生三维感觉。最近，商场又推出了一种立体液晶显现器，调查者无须佩戴任何调查设备就能够看出立体图画。在该显现器中还装有眼动盯梢摄像机，可捕获调查者双眼的方位，由此来操控安装在液晶屏前的一个光学蒙片，别离向左右眼方向偏移左右眼图画。

　　使用多通道大屏幕是显现图画的重要办法。为了消除各通道图画的拼接缝隙，近年来呈现了边际交融技能及其设备，有效地改进了图画显现的质量。

　　在虚拟仿真体系中，参加体系的人一般是以天然行为的办法与体系进行交互的，即使用手势、言语及人体的其它动作来表达想要做某种工作的信息。为了完成这种交互功用，需求有丈量和感触这些信息并将其发送到核算机的技能和设备，这便是传感器技能以及语音和脸形等的辨认技能。

　　数据手套。数据手套是一种输入设备，它能够把人手的动作转化为核算机的输入信号。它由很轻的弹性资料构成。该弹性资料紧贴在手上，一起附着许多方位、方向传感器和光纤导线，以检测手的运动。光纤能够丈量每个手指的曲折和扩展，而经过光电转化，手指的动作信息能够被核算机辨认。还有一种用于触觉和力觉反应的数据手套，它使用小气袋向手供给触觉和力觉的

上一篇：国网多功用气候仿真试验室完工 能模仿八种气候元素 下一篇：国际气候组织称中国北方干旱与拉尼娜现象相关