基于HLA的動(dòng)態(tài)森林生長(zhǎng)仿真原型系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、虛擬森林生長(zhǎng)仿真從生態(tài)系統(tǒng)的角度出發(fā)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)森林生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果可對(duì)林業(yè)生產(chǎn)的管理起到指導(dǎo)作用。 傳統(tǒng)的森林仿真系統(tǒng)往往側(cè)重于場(chǎng)景的視覺(jué)效果，由于體系結(jié)構(gòu)和形態(tài)模型設(shè)計(jì)上的局限使得對(duì)森林動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)過(guò)程的模擬難以實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)講，主要表現(xiàn)在：一、仿真體系結(jié)構(gòu)不完善，不支持一體化的仿真建模和運(yùn)行功能，不同類型的仿真模型之間難以互相通信，不能很好反映森林生長(zhǎng)過(guò)程中各仿真實(shí)體間的相互作用；二、仿真實(shí)體粒度劃分

2、不合理。傳統(tǒng)仿真實(shí)體的形態(tài)表現(xiàn)功能與通信功能耦合在一起，無(wú)法為通信功能提供生理數(shù)學(xué)模型接口，不能量化通信模型。 為了解決以上問(wèn)題，本論文在以下三個(gè)方面展開(kāi)研究工作： 一、提出一個(gè)由森林仿真應(yīng)用層，仿真實(shí)體通信層以及網(wǎng)格資源支撐層組成的面向森林動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)仿真體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)采用了模塊化和層次化相結(jié)合的設(shè)計(jì)思想，集仿真建模和仿真運(yùn)行功能于一體； 二、將仿真實(shí)體通信層劃分為形態(tài)模型子層，通信單元子層和實(shí)時(shí)通信結(jié)構(gòu)子層

3、三個(gè)部分。其中形態(tài)模型子層為不同仿真實(shí)體選擇了不同的形態(tài)模型算法：樹(shù)木仿真實(shí)體建模采用了分形元和視點(diǎn)多分辨率模型；土地仿真實(shí)體建模采用了規(guī)則網(wǎng)格和視點(diǎn)多分辨率算法；天空仿真實(shí)體建模采用了天空盒、天空球和天空傘三種算法；流水實(shí)體采用了基于時(shí)間函數(shù)的紋理映射算法。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)算法的實(shí)現(xiàn)方法做了進(jìn)一步改進(jìn)，統(tǒng)一了形態(tài)模型子層的數(shù)據(jù)接口； 三、在通信單元子層采用高級(jí)體系結(jié)構(gòu)(High Level Architecture，HLA)