基于Multigen Creator虚拟地铁场景的建模与仿真(5)
1.3.2 基于数字视频的视景系统
该仿真系统的数字视频主要采用具有 DVD 画质的 mpeg2 格式文件，主要包括视频解码、平滑调速和图像叠加处理，与基于激光放像机的视景仿真系统一样，基于数字视频视景仿真系统的视景源是通过摄像机拍摄来的。
MPEG 视景系统先将录像或电视信号转换成 MPEG 视频文件，再对 MPEG 视频文件解码，从而得到视频图像，再利用 DirectX 技术在计算机上实现信号的叠加。该视景仿真系统如图 1.5 所示
图 1.5 基于数字视频的视景系统原理图
1.3.3 计算机成像视景仿真系统
计算机成像（CGI）是目前列车驾驶仿真中普遍采用的视景系统仿真方式，一般通过采用 Multigen Creator、3Dmax、Maya 等三文建模软件对地铁列车、地铁线路、站台及其设备和广告牌等进行三文建模，再用 vega 或者 Virtools 等视景驱动软件根据用户指令对模型进行实时控制、渲染输出。
日本、欧美等国家在视景仿真技术研究和实例化处于领先地位。日本为香港九广东铁制作的分布式地铁驾驶模拟器是当前各种先进仿真技术的结晶。这套系统使用了与真实车辆相同的驾驶室、乘务员室、各种仪器仪表。其三文视景非常逼真，加上具有吹冰自由度震动系统，学员训练时具有强烈的身临其境的感觉。该系统还采用了高级图像衔接技术，能高精度的实现无接缝，高清晰度的宽屏幕大视角影像显示，还可以自由设定各种时间段以及天气状况等。计算机描绘速度更是达到了每秒 60 帧的速度，因此在时速超过 250km/h 的高速行驶时仍然能够体验到逼真感。
因此,视景仿真可分为仿真环境制作和仿真运行驱动两个环节。仿真环境制作主要包括:模型设计、场景构造、纹理设计制作、特效设计等，它要求构造出逼真的三文模型和制作逼真的纹理和特效。仿真驱动主要包括:场景驱动、模型调动处理、分布交互，地形处理等，它要求高速逼真地再现仿真环境，实时响应交互操作等。一般采用面向对象的可视化建模工具,如:Creator、3DsMax、Softimage等。通常选用的驱动工具有Vega、Open GVS、Vtree等。这些软件各有千秋,这里选用了Creator和Vega。
1.4 本论文的研究内容
本论文提出了基于Multigen Creator、Vega实现地铁列车仿真的方法。论文的具体安排是这样的：
第1章， 绪论：选题的目的与意义，地铁模拟系统概述，视景仿真的概念，视景仿真技术在列车驾驶仿真系统中的应用等。
第2章， 基于视景仿真的三文建模技术： 三文视景生成机理，仿真的类型与技术指标，设计流程。
第3章， 虚拟地铁场景的建模：确定需要进行建模的模块，分析步骤，结合本人实际建模过程，分析creator。
第4章， Vega的视景驱动：根据系统功能需求，提出了基于操纵台和基于Vega和Visual C++6.0进行的实时视景驱动的实现方案，驱动软件Vega简介、特点、基本原理、核心功能模块，基于Vega的仿真驱动实现。
第5章， 结论与展望。
2 基于视景仿真的三文建模技术
具有高端人机接口的仿真，其最终目的是使得用户通过看到的立体彩色景象、听到的声音、触觉和觉等产生身临其境的感觉。这种感觉的要得以实现，就得依靠建模技术。对于一个健全的人来说，视觉处于非常重要的地位。视景要很“真实”，做好三文视景建模很重要。
视景仿真技术是一种全新的人机交互技术，其最终目标是使用户置身于一个由计算机生成的虚拟环境中。建模技术是虚拟环境研究的重要领域之一，是虚拟环境软件不可缺少的组成部分.正如计算机图形学领域的著名学者伊万.萨瑟兰所说的那样:“计算机屏幕只是一个窗口，但通过这个窗口，我们能看到一个虚拟的世界。我们面临的挑战是如何使这个世界看起来真实、动起来真实、听起来真实、摸起来真实!”而所有这些“真实”的实现，依靠的就是建模技术。