Đồ Án Xây dựng hệ thống mô phỏng và thực tại ảo sử dụng ngôn ngữ Wave

MỤC LỤC




CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU . 10


1.1. Giới thiệu về mô phỏng 10


1.2. Công nghệ WAVE 11


CHƯƠNG 2. NGÔN NGỮ WAVE 14


2.1. Giới thiệu về ngôn ngữ Wave .14


2.2. Node, Link và Không gian phân tán : Knowledge Network (KN) .14


2.3. Tổ chức chung của ngôn ngữ Wave 16


2.4. Cấu trúc dữ liệu cơ bản của Wave 17


2.5. Biến Spatial và kiểu 18


2.5.1. Task variables .18


2.5.2. Environment variables .18


2.6. Các hành động – ACTS 19


2.6.1. Control acts 19


2.6.2. Fusion acts: Các phép toán hợp nhất 22


2.7. Rules – Các luật trong Wave 23


2.8. Wave và mô hình lập trình truyền thống 26


2.8.1. Sơ đồ luồng (SD) 26


2.8.2. Wave và mô hình lập trình song song 28


2.8.3. Wave và mô hình lập trình tuần tự .30


CHƯƠNG 3. CÁC BÀI TOÁN MÔ PHỎNG CƠ BẢN VÀ ĐỒ HỌA 2D 38


3.1. Cách tạo thực địa .38


3.1.1. Thuật toán tạo lưới đơn hướng .39


3.1.2. Thuật toán tạo lưới trên máy khác .40


3.1.3. Thuật toán tạo lưới đa hướng .41


3.2. Các phép di chuyển cơ bản .43

3.2.1. Di chuyển tự do 43


3.2.2. Di chuyển tránh chướng ngại vật .44


3.2.3. Di chuyển vòng quanh chướng ngại vật .46


3.2.4. Nhìn trong không gian với độ sâu cho trước 48


3.3. Các mô phỏng tương tác cơ bản .50


3.3.1. Đuổi bắt trong không gian 50


3.3.2. Di chuyển cùng nhau kiểu tịnh tiến .53


3.4. Hiển thị trong Java2D .56


3.4.1. Giới thiệu về Java 2D .56


3.4.2. Giới thiệu một vài đối tượng đồ họa trong Java2D 57


3.4.3. Tương tác giữa chương trình hiển thị và Wave .62


3.4.4. Tạo lưới 64


3.4.5. Tạo chướng ngại vật .69


3.4.6. Di chuyển .71


CHƯƠNG 4. CÁC BÀI TOÁN MÔ PHỎNG PHỨC TẠP . 75


4.1. Bài toán “Hồng cầu, Bạch cầu, Virus” .75


4.1.1. Mô tả chung 75


4.1.2. Hồng cầu 75


4.1.3. Bạch cầu .76


4.1.4. Virus .77


4.2. Bài toán “Rầy nâu” .79


4.2.1. Mô tả chung 79


4.2.2. Chi tiết bài toán 83


CHƯƠNG 5. 3D VÀ THỰC TẠI ẢO 87


5.1. Giới thiệu công nghệ 3D .87


5.1.1. Công nghệ 3D 87


5.1.2. Giới thiệu về Java 3D .88


5.2. Chương trình GnuPlot .88

5.3. Ngôn ngữ VRML 90


5.3.1. Khái niệm VRML và các phiên bản của VRML .90


5.3.2. Ngôn ngữ VRML .92


5.4. Sử dụng Wave và GnuPlot 94


5.4.1. Giới thiệu chung .94


5.4.2. Đọc file và tạo KN .95


5.4.3. Cập nhật dữ liệu .95


5.4.4. Duyệt KN và tạo file đầu vào cho GnuPlot .95


5.5. Thực tại ảo 95


5.5.1. Giới thiệu chung .95


5.5.2. Đọc file và tạo KN .96


5.5.3. Cập nhật VRML .103


5.5.4. Duyệt KN và tạo file VRML 104


5.5.5. Thay đổi cách nhìn .105


5.5.6. Hiển thị trên nhiều máy tính .107


CHƯƠNG 6. CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM . 112


6.1. Cài đặt .112


6.1.1. Các yêu cầu về phần cứng 112


6.1.2. Các yêu cầu về phần mềm 112


6.2. Thử nghiệm .113


6.2.1. Sử dụng chương trình .113


6.2.2. Tạo lưới thực địa 115


6.2.3. Di chuyển tự do 116


6.2.4. Di chuyển tránh chướng ngại vật .118


6.2.5. Di chuyển vòng quanh chướng ngại vật .120


6.2.6. Di chuyển cùng nhau kiểu tịnh tiến .124


6.2.7. Hiển thị hình ảnh 3D động bằng GnuPlot 124


6.2.8. Hiển thị hình ảnh 3D của tệp tin VRML 126

6.2.9. Hiển thị hình ảnh 3D với các góc nhìn khác nhau .126 6.2.10. Hiển thị hình ảnh 3D VRML trên nhiều máy .128
CHƯƠNG 7. PHỤ LỤC A – WAVE CODE . 130


7.1. Tạo lưới đơn hướng 130


7.2. Tạo lưới theo đa hướng .132


7.3. Di chuyển tự do .133


7.4. Di chuyển tránh chướng ngại vật 134


7.5. Di chuyển vòng quanh chướng ngại vật .136


7.6. Nhìn trong không gian với độ sâu cho trước 138


7.7. Di chuyển cùng nhau kiểu tịnh tiến 139


7.7.1. Chuỗi wave chạy theo 139


7.7.2. Chuỗi wave dẫn đầu .140


CHƯƠNG 8. PHỤ LỤC B – TÀI LIỆU THAM KHẢO . 142