虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓練系統(tǒng)的關鍵技術.pdf

1、虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓練系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實技術、光電探測技術等為運動員訓練提供實時交互、實時感知及交互作用的模擬訓練平臺，為降低訓練的危險性、適應比賽規(guī)則的多變性、提高訓練的質量等方面起到關鍵作用。論文中針對虛擬飛碟射手訓練系統(tǒng)的三項關鍵技術進行研究：槍支光電定位技術、大視場場景建模與顯示、粒子群優(yōu)化算法確定射擊參數(shù)。
　　虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓練系統(tǒng)采用光電定位技術對槍支的空間三維姿態(tài)進行檢測。采用模擬槍、高速攝像機、雙薄膜分光的方法實現(xiàn)

2、了槍支光電定位的探測，再運用MATLAB軟件解算光斑中心坐標和根據(jù)光路建立的模型計算得到槍支定位的三維姿態(tài)坐標，從而解決了電磁方法實時測試槍支坐標空間位置精度低、量程小和易受磁場影響的問題。
　　虛擬現(xiàn)實飛碟射手訓練系統(tǒng)的虛擬場景開發(fā)工作包括：實時虛擬場景的生成、飛碟與子彈的碰撞檢測與顯示和大視場場景的拼接形成。本文采用Vega、Creator、Visual C++開發(fā)平臺對霰彈、飛碟進行建模，真實地模擬飛碟、霰彈的飛行軌跡，生成

3、飛碟射手訓練的實時虛擬場景；運用經(jīng)典的AABB包圍盒算法與Vega軟件中的LOS技術檢測飛碟與子彈的碰撞，并顯示碰撞后的特殊效果；針對飛碟射擊運動寬視場的需求，采用圖像拼接技術用以實現(xiàn)高分辨率、不失真、大視場的畫面。針對目前圖像分割技術中數(shù)據(jù)量龐大給分割造成的時間復雜度過大的缺陷，論文采用分治法對密度估計函數(shù)進行優(yōu)化，縮小了時間復雜度，并對彩色圖像進行了可行性的驗證。
　　為了解決射手正確瞄準和適時射擊的訓練問題，由飛碟拋起的瞬間

4、去尋找射點槍支姿態(tài)參數(shù)最優(yōu)值及射擊最佳時刻，論文采用了粒子群優(yōu)化算法對射點位置的姿態(tài)參數(shù)進行優(yōu)化，實現(xiàn)適應值函數(shù)的最小化。借鑒混沌思想能夠彌補基于量子行為的粒子群優(yōu)化算法（QPSO）過早地陷入局部最優(yōu)的缺點，而將嵌入式混沌思想、超混沌思想引入QPSO算法。本文提出了兩種改進的QPSO算法：基于嵌入式混沌序列的量子行為的粒子群優(yōu)化算法(Embedded QPSO，EQPSO)和基于超混沌序列的量子行為的粒子群優(yōu)化算法（Weight EQP