基于Multigen Creator-Vega的大型平移式噴灌機(jī)虛擬試驗(yàn)研究.pdf

1、大型平移式噴灌機(jī)虛擬試驗(yàn)研究是“十一五”國家科技支撐計(jì)劃課題——農(nóng)業(yè)裝備虛擬試驗(yàn)技術(shù)研究(2006BAD11A1706)的研究內(nèi)容之一。傳統(tǒng)的大型噴灌機(jī)試驗(yàn),不僅需要符合試驗(yàn)要求的場地、水源和電源,而且需要安裝、調(diào)試噴灌設(shè)備,經(jīng)過重復(fù)多次噴灑、測量,最后計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù),存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)水、費(fèi)力、費(fèi)錢等問題。本文研發(fā)的基于Multigen Creator和Vega的大型平移式噴灌機(jī)虛擬試驗(yàn)系統(tǒng),通過建立和優(yōu)化噴灌數(shù)學(xué)模型,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),在計(jì)

2、算機(jī)上進(jìn)行大型平移式噴灌機(jī)噴灌仿真試驗(yàn),不僅克服了傳統(tǒng)噴灌試驗(yàn)的不足,而且減少資源的浪費(fèi),降低成本,提高效率,節(jié)水環(huán)保。
　　 本文的主要工作如下:
　　 1.概述了大型平移式噴灌機(jī)的噴灌試驗(yàn)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,確定了基于Multigen Creator和Vega的大型平移式噴灌機(jī)虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的研發(fā)總體方案和技術(shù)路線。
　　 2.研究了虛擬現(xiàn)實(shí)的建模和渲染方法,建立了大型平移式噴灌機(jī)的三維立體模型;創(chuàng)

3、建了LOD地形細(xì)節(jié)層次,利用Polymesh算法對(duì)地形模型進(jìn)行優(yōu)化處理,通過紋理貼建立逼真的噴灌機(jī)虛擬試驗(yàn)場景。
　　 3.在研究分析大型平移式噴灌機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等與噴灌均勻度相關(guān)的參數(shù)的基礎(chǔ)上,建立了一種計(jì)算大型平移式噴灌機(jī)的單個(gè)噴頭噴灌強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型。
　　 4.噴灌均勻度是衡量噴灌質(zhì)量好壞的關(guān)鍵指標(biāo)之一,本文提出了一種基于虛擬試驗(yàn)技術(shù)的大型平移式噴灌機(jī)噴灌均勻度的計(jì)算方法,開發(fā)了噴灌機(jī)噴灌均勻度的

4、參數(shù)化模型接口。
　　 5.基于粒子系統(tǒng)的相關(guān)理論,定義了噴灌機(jī)水滴的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體,設(shè)置了噴灌機(jī)噴頭水滴的產(chǎn)生、生長和消失的條件,通過調(diào)用OpenGL的圖形庫函數(shù)和回調(diào)函數(shù)在虛擬環(huán)境中展現(xiàn)噴灌機(jī)的噴灌效果,用戶可以通過計(jì)算機(jī)與虛擬環(huán)境中的個(gè)體進(jìn)行自然交互,逼真的觀察、體驗(yàn)虛擬試驗(yàn)的過程。
　　 6.通過分析大型平移式噴灌機(jī)的噴灑過程,建立了大型平移式噴灌機(jī)在無風(fēng)條件下的水量分布模型。以Microsoft Visual C+