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物流可视化:3款实用虚拟现实工具

【摘要】:MultiGen Creator包括一套综合强大的建模工具,具有精简、直观的交互能力。MultiGen Creator强大的工具核心为25种不同的图像生成器提供自己的建模系统和定制的功能。MultiGen Creator的建模环境提供同时交互的、多重显示和用户定义的三维图形观察器和一个有二维层次的结构图,所有的显示是交互的和充分关联的。在本实例中,将采用Creator软件进行集装箱码头堆场的建模。

虚拟现实技术,又称灵境技术,是在信息科学的飞速发展中诞生的。它依托于计算机科学、数学力学、声学、光学机械学、生物学乃至美学和社会科学等多种学科,在计算机图形学、图像处理模式识别、智能接口技术、人工智能技术传感器技术、语音处理与音响技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等信息技术的基础上迅速发展起来。

从概念上讲,虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,通过多种传感设备,用户可根据自己的感觉,使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作,参与其中的事件;同时提供视、听、触等直观而又自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。

VR并不是真实的世界,而是一种可交替更迭的环境,人们可以通过计算机的各种媒体进入该环境,并与之交互;从技术上看,VR与各相关技术有着或多或少的相似之处,但在思维方式上,VR已经有了质的飞跃。由于VR是一门系统性技术,所以它不像某一单项技术那样只从一方面考虑问题,它需要将所有组成部分作为一个整体去追求系统整体性能的最优。

MultiGen Creator是MultiGen Paradigm公司最新推出的一套高逼真度、最佳优化的实时三维建模工具,它能够满足视景仿真、交互式游戏开发、城市仿真以及其他的应用领域。MultiGen Creator是唯一将多边形建模、矢量建模和地形生成集成在一个软件包中的手动建模工具,能进行矢量编辑和建模、地形表面生成。

MultiGen Creator包括一套综合强大的建模工具,具有精简、直观的交互能力。工作在所见即所得、三维、实时的环境中,能够让用户看到在数据库的什么地方发生了什么事情。针对要完成的任务,用户总能找到所需的工具或使用自定义的工具箱。

MultiGen Creator强大的工具核心为25种不同的图像生成器提供自己的建模系统和定制的功能。先进的实时功能如细节等级、多边形删减、逻辑删减、绘制优先级、分离平面等是OpenFlight成为最受欢迎的实时三维图像格式的几个原因,这种数据格式已成为视景仿真领域事实上的行业标准,许多重要的VR开发环境都与它兼容。

MultiGen Creator的建模环境提供同时交互的、多重显示和用户定义的三维图形观察器和一个有二维层次的结构图,所有的显示是交互的和充分关联的。这种灵便的组合加速了数据库的组织、模型生成、修改编辑、赋予属性和结构关系的定义。

MultiGen Creator软件区别于机械CAD等其他建模软件,主要考虑在满足实时性的前提下如何生成面向仿真的、逼真性好的大面积场景。

Creator是唯一将多边形建模、矢量建模和地形生成集成在一个软件包中的手动建模工具,它给使用者带来了不可思议的高效和生产力。Creator不仅能够完美地生成船舶、地面交通工具、建筑物等单一模型,而且也能够生成人们所感兴趣的特征区域,如:码头、港口、城市、工厂等。

在本实例中,将采用Creator软件进行集装箱码头堆场的建模。由于在建模时采用的是Creator软件,模型采用的是OpenFlight层次结构,所以在驱动的时候也采用能最好支持这种模型结构的驱动软件,也就是Multigen公司出品的Vega软件。

Vega是MultiGen公司最主要的工业软件环境,用于实时视觉和听觉仿真、虚拟现实和通用的视觉应用。它把先进的仿真功能和易用的工具结合到一起,创建了一种使用最简单,但最具创造力的体系结构,来创建、编辑和运行高性能的实时应用。Vega能显著地提高工作效率,同时大幅度减少源代码开发时间。

Vega对于程序员和非程序员都是称心如意的。它的开发大致包括两大步骤,先是在LynX图形界面下配置各种模板中的参数,不用任何的编程工作,如果通过它可以达到理想的效果,应用系统的开发就完成了。但是如果通过这样的界面配置无法达到用户的要求,就要用编程语言对Vega进行二次开发,Vega提供了完整的C语言应用程序接口,通过在程序中调用Vega中的函数,可以自如地控制模型,按用户的需要实现一些高级的功能。

LynX,一种基于X/Motif技术的点击式图形环境,使用LynX可以快速、容易、显著地改变应用性能、视频通道、多CPU分配、视点、观察者、特殊效果、一天中不同的时间、系统配置运动模型、数据库及其他,而不用编写源代码。

LynX还可以扩展成包括新的、用户定义的面板和功能,快速地满足用户的特殊要求。事实上,LynX是强有力的和通用的,能在极短时间内开发出完整的实时应用。用LynX的动态预览功能,用户可以立刻看到更改任何一个面板中参数的变化结果。LynX的界面包括用户应用开发所需的全部功能。

Vega还包括完整的C语言应用程序接口,为软件开发人员提供最大限度的软件控制和灵活性。因为Vega提供了稳定、兼容、易用的界面,使他们的开发、支持和维护工作更快和高效。Vega可以使用户集中精力解决特殊领域的问题,而减少在图形编程上花费的时间。

由于无法在LynX中完全得到预计的效果,所以必须通过编程来实现一些较复杂的功能。Vega自身提供了很方便于调用的函数库,但是它自身并没有开发平台,没有面向对象的能力,所以必须借助其他的开发平台,通过调用Vega函数实现实时仿真的目的。VC++.NET是基于VC6.0的思想而重新开发的一套功能更强大、使用更方便的软件,它其中的MFC包含了强大的基于Windows的应用框架,提供了丰富的窗口和事件管理函数,因此将其作为开发平台进行集装箱实时生产管理系统的二次开发工具。