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日、地空间环境仿真可视化技术研究

作　者: 李大林
导　师: 李秀冰；李英玉
学　校: 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）
专　业: 计算机应用技术
关键词: 科学计算可视化空间环境软件体系结构插件
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 108次
引　用: 2次
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内容摘要

随着空间科技的发展,空间环境的可视化需求大量增加,空间环境的可视化技术的研究受到越来越多的关注。同时,为了满足多种空间环境的可视化以及多样的空间环境可视化方式,需要采用高可复用性、可扩展性、构建性的空间环境仿真可视化系统。本文在系统研究了日、地空间环境、可视化技术、开放式软件架构等相关技术之后,重点对以下两个问题进行了讨论,即日、地空间环境的可视化方法和空间环境可视化系统的设计与实现方法。通过研究,提出了多样性的日、地空间环境的可视化方法。具体研究了地球磁场、地球辐射带、中性片、三维磁层粒子流体压强和密度的可视化方法,详细描述了在可视化过程中的一些关键问题。研究了插件技术,并应用该技术解决可视化系统的扩展性、替换性问题;结合HLA对复杂仿真系统中数据分发管理服务思想,实现可视化系统的数据交互机制。在此基础上,提出了一套空间环境仿真可视化系统设计方案,并给出了具体的实现方法。该系统采用了“平台+插件”的技术,具有高度的可扩展性、可复用性、构建性。通过课题的研究及系统的实现,为今后的空间环境可视化的应用研究和开发奠定了良好的基础。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-11
第1章引言  11-15
  1.1 课题的背景及意义  11-12
  1.2 课题发展历史、研究现状  12-14
  1.3 本文结构  14-15
第2章基础理论及相关工作研究  15-35
  2.1 日、地空间环境模式研究  15-24
    2.1.1 地球磁场模式研究  15-18
    2.1.2 地球辐射带模式研究  18-21
    2.1.3 中性片模式研究  21-24
  2.2 可视化技术  24-31
    2.2.1 科学计算可视化  24-29
    2.2.2 体渲染技术  29-31
  2.3 开放式软件架构及相关技术  31-34
    2.3.1 软件体系结构  31-32
    2.3.2 软件设计模式  32
    2.3.3 反射机制  32-33
    2.3.4 HLA/RTI 技术  33-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章日、地空间环境数据场可视化研究  35-59
  3.1 地球磁场可视化  35-42
    3.1.1 仿真数据处理与优化  35-38
    3.1.2 可视化渲染方式与流程  38-40
    3.1.3 可视化效果  40-42
  3.2 地球辐射带可视化  42-48
    3.2.1 仿真数据处理与优化  43-45
    3.2.2 可视化渲染方式与流程  45-46
    3.2.3 可视化结果  46-48
  3.3 三维磁层粒子流体压强与密度可视化  48-55
    3.3.1 数据组织与处理  48-49
    3.3.2 可视化渲染方式与流程  49-53
    3.3.3 可视化结果  53-55
  3.4 中性片的可视化  55-57
    3.4.1 仿真数据处理与优化  55
    3.4.2 可视化渲染方式与流程  55-56
    3.4.3 可视化结果  56-57
  3.5 本章小结  57-59
第4章空间环境可视化系统设计与实现  59-75
  4.1 系统开放可扩展性设计  59-65
    4.1.1 插件技术  59-61
    4.1.2 插件设计  61-63
    4.1.3 插件配置机制  63-65
  4.2 系统数据交互机制设计  65-68
    4.2.1 公布订购模型  65-66
    4.2.2 数据交互管理机制  66-68
  4.3 系统实现方案  68-74
    4.3.1 可视化工程布置  70-72
    4.3.2 资源管理  72-73
    4.3.3 数据引擎  73
    4.3.4 渲染引擎  73-74
  4.4 本章小结  74-75
第5章结论  75-77
  5.1 本文的总结  75
  5.2 研究取得的成果  75-76
  5.3 未来工作展望  76-77
参考文献  77-81
发表文章目录  81-82
致谢  82-83

日、地空间环境仿真可视化技术研究

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