学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

短道速滑3D仿真系统单人比赛模拟子系统的设计与实现

作　者: 王昊
导　师: 黄剑华；金野
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 软件工程
关键词: 短道速滑 三维图形引擎 物理引擎 仿真系统
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


短道速滑项目是我国的重点冬季体育项目,其特点是运动速度快、比赛时间短、突发情况多,选手在比赛中应用的战术将对比赛成绩产生重要影响。而实地进行战术训练不仅耗时耗力,且极易导致运动员受伤,存在诸多问题,故需要开发出一套利用计算机辅助手段,能够模拟比赛过程的比赛模拟系统,为运动员提供安全有效的训练方式。短道速滑单人比赛模拟系统通过模拟比赛环境,控制比赛流程,实现用户利用键盘、鼠标等外部输入设备控制虚拟运动员执行各种滑行动作,达到帮助用户在计算机上进行模拟比赛战术训练的目的。本文利用OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine)3D图形引擎、PhysX物理引擎、CEGUI(Crazy Eddie’s GUI)图形界面库及OIS(Open Input System)输入库完成系统的开发。本文采用MVC模式完成了系统体系结构的设计,将图形引擎与物理引擎作为系统的视图层,并开发了一套具有可扩展性的系统框架,使其担当系统的控制层。框架完成了系统的初始化与运行阶段的划分,并设计框架中的主要部分为单件结构供系统其它模块使用。系统的逻辑层中包括对运动员的模拟、对比赛环境的模拟、比赛过程的控制、用户对虚拟运动员的控制、系统提供给用户的比赛信息等内容。系统通过OGRE图形引擎管理场景物体;通过控制虚拟运动员三维模型的骨骼动画,配合使用物理引擎对虚拟运动员模型的运动速度进行设置,实现对运动员各种行为的模拟;通过抽象运动员的最大速度、最大加速度等运动属性实现了对运动员属性的模拟。通过场地信息地图的形式展现运动员比赛情况,通过接受特定键盘事件完成对虚拟运动员的行为控制,通过运动员比赛完成距离为运动员排名和判断运动员是否完成比赛,使用CEGUI建立系统菜单实现用户与系统的交互。最后将各个模块按MVC模式组成单人比赛模拟系统,实现了用户通过控制虚拟运动员进行比赛模拟的目的。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章 绪 论  9-15
  1.1 课题来源  9
  1.2 论文选题的目的及意义  9-10
  1.3 与本课题有关的国内外研究现状  10-13
    1.3.1 体育项目的计算机辅助训练国内外研究现状  10-11
    1.3.2 短道速滑技战术训练的国内外研究现状  11-12
    1.3.3 三维图形技术与仿真游戏引擎的国内外研究现状  12-13
  1.4 本论文内容介绍  13-15
第2章 需求分析  15-25
  2.1 短道速滑三维仿真系统  15
  2.2 单人比赛模拟系统业务流程  15-17
  2.3 系统功能需求  17-21
  2.4 系统非功能需求  21-22
  2.5 系统所使用的引擎介绍  22-24
    2.5.1 图形引擎  22-23
    2.5.2 物理引擎  23-24
  2.6 本章小结  24-25
第3章 系统设计  25-49
  3.1 系统层次结构设计  25-26
  3.2 系统运行状态设计  26-29
  3.3 比赛模拟功能设计  29-31
  3.4 系统详细功能设计  31-34
  3.5 系统数据结构设计  34-37
  3.6 辅助提示信息设计  37-39
    3.6.1 场地信息地图设计  37-38
    3.6.2 其他信息提示设计  38-39
  3.7 运动员管理与体能计算设计  39-41
  3.8 比赛环境模拟设计  41-42
  3.9 外设输入管理设计  42-43
  3.10 运动员特征的数字化模拟设计  43-44
  3.11 数据保存与处理设计  44-45
  3.12 比赛成绩统计与仲裁设计  45-47
  3.13 系统菜单界面设计  47-48
  3.14 本章小结  48-49
第4章 系统实现  49-82
  4.1 系统运行状态转换实现  49-52
  4.2 比赛模拟功能实现  52-54
  4.3 辅助提示信息实现  54-57
    4.3.1 场地信息地图实现  54-56
    4.3.2 其他信息提示实现  56-57
  4.4 运动员管理与体能计算实现  57-60
  4.5 比赛环境模拟实现  60-61
  4.6 外设输入管理实现  61-63
  4.7 运动员特征的数字化模拟实现  63-72
  4.8 比赛成绩统计与仲裁实现  72-74
  4.9 数据保存与处理实现  74-77
  4.10 系统菜单界面实现  77-78
  4.11 系统运行截图  78-81
  4.12 本章小结  81-82
第5章 单人比赛模拟系统的测试  82-87
  5.1 测试环境  82
  5.2 功能测试  82-86
    5.2.1 虚拟运动员信息管理测试  82-83
    5.2.2 智能体战术信息管理测试  83
    5.2.3 自定义按键设置测试  83-84
    5.2.4 设置比赛类型与选择参赛运动员测试  84
    5.2.5 比赛模拟中运动员控制测试  84-85
    5.2.6 辅助信息显示测试  85
    5.2.7 比赛成绩统计与仲裁测试  85-86
  5.3 系统性能测试  86
  5.4 本章小结  86-87
结论  87-89
参考文献  89-94
致谢  94-95
个人简历  95

相似论文

  1. 仿真系统模型验证方法和工具研究,TP391.9
  2. 基于逼真度的仿真系统评估研究,TP391.9
  3. 复杂仿真系统VV&A工作流技术研究,TP391.9
  4. 大型煤化工甲醇精馏过程模拟与仿真,TQ223.121
  5. 双流机场平行跑道安全间隔仿真研究,V351.11
  6. 城市交通智能控制策略与仿真系统研究,U495
  7. 广西电网调度员培训仿真系统（DTS）的功能设计与实施,TM743
  8. 面向数据流的目标网络仿真系统研究,TP393.09
  9. 基于OGRE的压延塑化三维仿真系统的设计与实现,TP391.9
  10. 多台起重机协同吊装技术及仿真系统的研究,TH21
  11. 静轨卫星面阵CCD的成像仿真地物分析及积分时间研究,TP751
  12. 弹道中段目标极化特性和特征提取研究,TN953
  13. 图像制导模拟器图像生成研究,TP391.41
  14. 多种环境下仿人机器人二足步行方法研究,TP242
  15. 相控阵雷达自适应调度算法研究,TN958.92
  16. 西马矿通风系统优化改造研究,TD724
  17. 智能电网事故分析系统故障诊断服务的研究与实现,TM76
  18. 船舶分油机控制的仿真系统设计与实现,TP273
  19. 虚拟现实中物理引擎关键技术的研究与应用,TP391.9
  20. 移动机器人语音识别控制仿真系统的设计与实现,TN912.34
  21. 基于SPICE的电路仿真系统的设计与实现,TN702

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
© 2012 www.xueweilunwen.com