D0I:10.13374/.issn1001-053x.2012.01.016 第34卷第1期 北京科技大学学报 Vol.34 No.1 2012年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2012 基于分布式虚拟现实的高超声速飞行器仿真系统 罗 熊)四孙增折2》 郭国庆” 1)北京科技大学计算机与通信工程学院，北京1000832)清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室，北京100084 通信作者，E-mail:xuo@usth.cdu.cm 摘要针对高超声速飞行器X-38,基于Java和虚拟现实建模语言(VRML),提出并具体实现了一个基于客户机/服务器模 型的分布式虚拟仿真系统，重点讨论了其中的三维场景建立与动作事件建模、分布式网络结构设计与数据库管理、场景接口 实现等关键技术.虚拟仿真系统实际运行效果良好.该系统具有良好的可移植性和可扩展性，易于大规模部署，也可方便地 进行二次开发 关键词高超声速飞行器：虚拟现实：仿真：网络结构 分类号TP391.9 Hypersonic vehicle simulation system based on distributed virtual reality LW0 Xiong》☒，SUN Zeng-qi2,GU0Go--qing' 1)School of Computer and Communication Engineering,University of Seience and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)State Key Laboratory of Intelligent Technology and System,Department of Computer Science and Technology,Tsinghua University,Beijing 100084, China Corresponding author,E-mail:xluo@ustb.edu.cn ABSTRACT A distributed virtual simulation system of the hypersonic vehicle X-38 based on the client/server model was presented through using Java and virtual reality modeling language (VRML).Some key technologies in the virtual simulation system,such as 3D scene reconstruction and event modeling,distributed network architecture design and database management as well as scene interface implementation,were discussed in detail.The practical running result of this virtual simulation system is good.The simulation system has good portability and scalability.It is easy to deploy under the large-scale environment and to implement the secondary develop- ment. KEY WORDS hypersonic vehicles:virtual reality:simulation:network architecture 高超声速飞行器是一类典型的近空间飞行器， 研究计划中，均对此高度关注，该领域的研究已成为 它能在距海平面20~100km的空间区域内进行5 当前的一个热点和难点. 马赫以上的高超声速、高机动性和高精度飞行.它 在高超声速飞行器的研究中，一个重要的工作 集航空与航天的优势于一体，具有往返进出大气层 是飞行器的仿真系统设计与开发.基于虚拟现实 自由起降和飞行的能力.由于高超声速飞行器具有 (virtual reality,VR)技术的飞行仿真系统，可以直观 极大的战略意义和应用价值，世界主要航空航天大 方便地检验飞行器飞行过程的动态性能，是未来飞 国都在开展相关工作，目前大多处于概念研究和可 行仿真技术的发展方向习.由于高超声速飞行器 行性试验阶段.美国在该领域始终处于领先地位. 对象的特殊性，对逼真度、精确度和实时性要求较 我国也高度关注这方面的研究工作，在国家中 高，单机系统难以适应仿真任务，因此将虚拟现实技 长期科技发展规划以及国家自然科学基金委的重大 术与网络环境下的多机系统结合形成的分布式虚拟 收稿日期：2011-05-25 基金项目：国家自然科学基金资助项目(61174103：61074066：61004021)：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP-一11002B):北 京市重点学科建设资助项目(XK100080537)第 34 卷 第 1 期 2012 年 1 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 1 Jan． 2012 基于分布式虚拟现实的高超声速飞行器仿真系统 罗 熊1) 孙增圻2) 郭国庆1) 1) 北京科技大学计算机与通信工程学院，北京 100083 2) 清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室，北京 100084 通信作者，E-mail: xluo@ ustb． edu． cn 摘 要 针对高超声速飞行器 X--38，基于 Java 和虚拟现实建模语言( VRML) ，提出并具体实现了一个基于客户机/服务器模 型的分布式虚拟仿真系统，重点讨论了其中的三维场景建立与动作事件建模、分布式网络结构设计与数据库管理、场景接口 实现等关键技术． 虚拟仿真系统实际运行效果良好． 该系统具有良好的可移植性和可扩展性，易于大规模部署，也可方便地 进行二次开发． 关键词 高超声速飞行器; 虚拟现实; 仿真; 网络结构 分类号 TP391. 9 Hypersonic vehicle simulation system based on distributed virtual reality LUO Xiong1) ，SUN Zeng-qi 2) ，GUO Guo-qing1) 1) School of Computer and Communication Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) State Key Laboratory of Intelligent Technology and System，Department of Computer Science and Technology，Tsinghua University，Beijing 100084， China Corresponding author，E-mail: xluo@ ustb． edu． cn ABSTRACT A distributed virtual simulation system of the hypersonic vehicle X-38 based on the client /server model was presented through using Java and virtual reality modeling language ( VRML) ． Some key technologies in the virtual simulation system，such as 3D scene reconstruction and event modeling，distributed network architecture design and database management as well as scene interface implementation，were discussed in detail． The practical running result of this virtual simulation system is good． The simulation system has good portability and scalability． It is easy to deploy under the large-scale environment and to implement the secondary develop￾ment． KEY WORDS hypersonic vehicles; virtual reality; simulation; network architecture 收稿日期: 2011--05--25 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 61174103; 61074066; 61004021) ; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( FRF--TP--11--002B) ; 北 京市重点学科建设资助项目( XK100080537) 高超声速飞行器是一类典型的近空间飞行器， 它能在距海平面 20 ～ 100 km 的空间区域内进行 5 马赫以上的高超声速、高机动性和高精度飞行． 它 集航空与航天的优势于一体，具有往返进出大气层 自由起降和飞行的能力． 由于高超声速飞行器具有 极大的战略意义和应用价值，世界主要航空航天大 国都在开展相关工作，目前大多处于概念研究和可 行性试验阶段． 美国在该领域始终处于领先地位． 我国也高度关注这方面的研究工作，在国家中 长期科技发展规划以及国家自然科学基金委的重大 研究计划中，均对此高度关注，该领域的研究已成为 当前的一个热点和难点． 在高超声速飞行器的研究中，一个重要的工作 是飞行器的仿真系统设计与开发． 基于虚拟现实 ( virtual reality，VR) 技术的飞行仿真系统，可以直观 方便地检验飞行器飞行过程的动态性能，是未来飞 行仿真技术的发展方向［1--3］． 由于高超声速飞行器 对象的特殊性，对逼真度、精确度和实时性要求较 高，单机系统难以适应仿真任务，因此将虚拟现实技 术与网络环境下的多机系统结合形成的分布式虚拟 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.01.016