基于HLA的動態(tài)森林生長仿真原型系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、虛擬森林生長仿真從生態(tài)系統(tǒng)的角度出發(fā)，采用虛擬現(xiàn)實技術對森林生長的動態(tài)變化過程進行模擬，模擬結果可對林業(yè)生產的管理起到指導作用。 傳統(tǒng)的森林仿真系統(tǒng)往往側重于場景的視覺效果，由于體系結構和形態(tài)模型設計上的局限使得對森林動態(tài)生長過程的模擬難以實現(xiàn)。具體來講，主要表現(xiàn)在：一、仿真體系結構不完善，不支持一體化的仿真建模和運行功能，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過程中各仿真實體間的相互作用；二、仿真實體粒度劃分

2、不合理。傳統(tǒng)仿真實體的形態(tài)表現(xiàn)功能與通信功能耦合在一起，無法為通信功能提供生理數(shù)學模型接口，不能量化通信模型。 為了解決以上問題，本論文在以下三個方面展開研究工作： 一、提出一個由森林仿真應用層，仿真實體通信層以及網(wǎng)格資源支撐層組成的面向森林動態(tài)生長仿真體系結構。該體系結構采用了模塊化和層次化相結合的設計思想，集仿真建模和仿真運行功能于一體； 二、將仿真實體通信層劃分為形態(tài)模型子層，通信單元子層和實時通信結構子層

3、三個部分。其中形態(tài)模型子層為不同仿真實體選擇了不同的形態(tài)模型算法：樹木仿真實體建模采用了分形元和視點多分辨率模型；土地仿真實體建模采用了規(guī)則網(wǎng)格和視點多分辨率算法；天空仿真實體建模采用了天空盒、天空球和天空傘三種算法；流水實體采用了基于時間函數(shù)的紋理映射算法。在此基礎上，本文對算法的實現(xiàn)方法做了進一步改進，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體系結構(High Level Architecture，HLA)