虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓(xùn)練系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓(xùn)練系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)、光電探測技術(shù)等為運(yùn)動員訓(xùn)練提供實時交互、實時感知及交互作用的模擬訓(xùn)練平臺，為降低訓(xùn)練的危險性、適應(yīng)比賽規(guī)則的多變性、提高訓(xùn)練的質(zhì)量等方面起到關(guān)鍵作用。論文中針對虛擬飛碟射手訓(xùn)練系統(tǒng)的三項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究：槍支光電定位技術(shù)、大視場場景建模與顯示、粒子群優(yōu)化算法確定射擊參數(shù)。
　　虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓(xùn)練系統(tǒng)采用光電定位技術(shù)對槍支的空間三維姿態(tài)進(jìn)行檢測。采用模擬槍、高速攝像機(jī)、雙薄膜分光的方法實現(xiàn)

2、了槍支光電定位的探測，再運(yùn)用MATLAB軟件解算光斑中心坐標(biāo)和根據(jù)光路建立的模型計算得到槍支定位的三維姿態(tài)坐標(biāo)，從而解決了電磁方法實時測試槍支坐標(biāo)空間位置精度低、量程小和易受磁場影響的問題。
　　虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓(xùn)練系統(tǒng)的虛擬場景開發(fā)工作包括：實時虛擬場景的生成、飛碟與子彈的碰撞檢測與顯示和大視場場景的拼接形成。本文采用Vega、Creator、Visual C++開發(fā)平臺對霰彈、飛碟進(jìn)行建模，真實地模擬飛碟、霰彈的飛行軌跡，生成

3、飛碟射手訓(xùn)練的實時虛擬場景；運(yùn)用經(jīng)典的AABB包圍盒算法與Vega軟件中的LOS技術(shù)檢測飛碟與子彈的碰撞，并顯示碰撞后的特殊效果；針對飛碟射擊運(yùn)動寬視場的需求，采用圖像拼接技術(shù)用以實現(xiàn)高分辨率、不失真、大視場的畫面。針對目前圖像分割技術(shù)中數(shù)據(jù)量龐大給分割造成的時間復(fù)雜度過大的缺陷，論文采用分治法對密度估計函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，縮小了時間復(fù)雜度，并對彩色圖像進(jìn)行了可行性的驗證。
　　為了解決射手正確瞄準(zhǔn)和適時射擊的訓(xùn)練問題，由飛碟拋起的瞬間

4、去尋找射點(diǎn)槍支姿態(tài)參數(shù)最優(yōu)值及射擊最佳時刻，論文采用了粒子群優(yōu)化算法對射點(diǎn)位置的姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)適應(yīng)值函數(shù)的最小化。借鑒混沌思想能夠彌補(bǔ)基于量子行為的粒子群優(yōu)化算法（QPSO）過早地陷入局部最優(yōu)的缺點(diǎn)，而將嵌入式混沌思想、超混沌思想引入QPSO算法。本文提出了兩種改進(jìn)的QPSO算法：基于嵌入式混沌序列的量子行為的粒子群優(yōu)化算法(Embedded QPSO，EQPSO)和基于超混沌序列的量子行為的粒子群優(yōu)化算法（Weight EQP