在研究宏观空间运动特性的基础上,利用数值微分作为表达工具描述未知运动过程的动态特性,构造了数值微分型滤波模型(NDFM)和数值微分型滤波-预报联合模型(NDFPM)。这种方法能根据各种应用要求对动态特性完全未知的运动过程建立结构简单、鲁棒性强的估计模型,而且容易选择估计算法获得满意的性能。本文对未知扰动作用下的被控过程建立NDFM并实现状态重构和扰动补偿;对动态未知的被跟踪目标建立NDFPM并估计出运动参数的当前值和一步预报值。仿真结果表明这两种模型具有较强的鲁棒性和满意的估计精度。

重要性抽样法是一种最重要的提高抽样效率的方法，由于其适用范围广，容易实现，在通信网、航空航天、自动控制等系统的可靠性安全性仿真中得到广泛研究和应用。本文从计算复杂性的角度提出了极小概率事件发生概率估计的困难，简单介绍了重要性抽样的基本原理，综述了基于随机优化和大偏差原理的技术、加速失效法、分裂法等几种最优抽样分布构造技术的实现及其适用范围，在此基础上提出基于知识的重要性抽样思想，有助于解决目前数字仿真特别是高可靠度系统可靠性仿真中的抽样效率问题。

提出了一种用于广域网环境下的客户服务器系统的资源使用状态自维护机制，使客户在保存自身对资源的使用状况和有关状态的同时定时地将其通知服务器，从而达到应用系统的健壮性和状态参数的一致性。在此基础上，利用Petri网对具备该机制的客户服务器系统进行了建模，对正常和各种异常情况下系统的自维护特性进行了分析，最后介绍了该机制在一个实际的客户服务器系统中的应用情况。

挖掘语言值关联规则是数量型属性关联规则中的一个重要研究内容。已有的语言值关联规则挖掘算法没有充分考虑隶属度的信息，为此改进了语言值关联规则的挖掘算法，此算法能充分考虑隶属度的信息，但算法的效率不高。为了提高挖掘算法的效率，通过引入可变阈值，并提出折衷的语言值关联规则挖掘算法，折衷的算法损失了少量的隶属度信息，但节省了挖掘所需的内存和时间。

为了克服常规LMS算法抑制高斯噪声效果差、跟踪能力弱、且步长为零时无跟踪能力等缺点，利用高阶累积量抑制高斯噪声的性能，并将泄漏LMS算法和变步长LMS算法的优点统一在高阶累积量递推估计算法中，提出了基于高阶累积量泄漏-变步长类LMS算法迭代的余弦调频信号自适应增强新算法，对其原理进行了剖析。用实测运动目标辐射噪声数据，进行了动态仿真。结果表明：该算法能有效地克服基于LMS算法的自适应谱线增强器的不足，具有良好的抑制高斯有色噪声能力和跟踪性能。因此，本研究为水下运动目标识别与检测提供了新的技术途径。在工程实践中，具有重要的指导意义和应用价值。

在光栅扫描显示器上模拟传统PPI雷达显示器，不可避免地会遇到直角坐标与极坐标转换的问题，而雷达回波信号从极坐标到直角坐标的变换是决定系统性能的关键。针对传统坐标变换存在的坐标变换后极坐标与直角坐标之间不能一一对应以及运算速度过慢的问题，本文讨论了将光栅扫描显示器屏幕点阵赋予各种属性，并将这些属性依据极坐标的特性进行排序的实现，进而设计了一种快速的查表映射方法。采用该映射方法，在普通的PC机上即可完成实时坐标变换及对回波采样数据的进一步处理。

为了研究基于高层体系结构（HLA，High Level Architecture）的分布交互仿真系统的开发，设计了一个基于HLA的计算机生成兵力（CGF， Computer Generated Force）系统。首先介绍了HLA的结构特点，然后介绍了CGF仿真体系结构的组成以及开发的关键技术，分析了开发基于HLA的CGF系统的关键技术。最后提出了一个基于HLA的CGF仿真系统的原型系统，该原型系统的开发对于今后的进一步研究和应用有很大意义。

以某防空训练模拟系统为背景，建立了多种型号巡航导弹的仿真模型，包括物理模型和三维模型。在此基础上，基于任务规划和分布式交互仿真技术，开发了一个用于防空训练模拟的巡航导弹空袭仿真系统。该系统是一个计算机生成兵力系统，在防空训练模拟中为防御方提供作为敌方的空袭兵力，即虚拟靶标。系统实现了仿真过程的三维可视化。

在对并行计算环境进行深入讨论的基础上，提出了基于Matlab的分布式并行优化计算环境的层次结构，并设计了初始化函数、发送接收任务函数、进行任务函数和回送并综合结果函数四大类的基本并行函数，这些函数都具有大粒度的特点。利用这些基础函数，实现了并行SQP。从伪代码的分析中表明，利用四类基本函数实现分布式并行计算是简单而有效的。

虚拟装配是虚拟制造的核心关键技术之一。为了实现产品的虚拟装配，自主开发了虚拟装配支持系统（VASS），它能够在虚拟状态下对产品装配进行分析、仿真，实施数字化预装配，生动直观地分析、验证与改善产品的可装配性。文章介绍了该系统的总体结构，讨论了主要关键技术，如装配模型、装配顺序规划、装拆运动表达、干涉检查等。该系统已在实际项目中得到有效应用。

虚拟现实系统和计算机仿真系统中广泛采用电磁跟踪系统测量用户的头部或手部的位置和姿态来实现人机交互。本文分析了目前已有的直流式电磁跟踪系统的不足，提出了一种采用交流信号作激励源的交流式电磁跟踪系统，研究了该系统的结构，推导了用于提取传感器接收信号的递推数字互相关算法，讨论了算法参数与算法性能的关系。仿真实验证明了算法的有效性及理论分析的正确性。本文的研究成果为实际的交流式电磁跟踪系统的设计提供了理论依据。

提出基于Internet/Intranet的敏捷虚拟企业业务过程协同建模、在线数据采集与分析、过程动态优化方法。在工作流和CSCW管理集成平台上，构建业务过程建模、管理、分析与优化这一闭环系统，实现过程的在线优化，支持虚拟企业业务过程不断改进，适应动态企业内外环境的变化,为敏捷制造在企业的成功应用提供先进的方法和工具。

在虚拟人-机-环境系统研究中，为了评估人与环境的匹配性和协调性，不仅需要虚拟人具有某些静态属性和一般意义上的肢体运动属性，还需要虚拟人逼真地模拟人类执行各种任务的过程。通常，进行序列运动后目的物的操作由手或脚完成。本文在分析虚拟人运动结构及控制的基础上，研究了虚拟人行走、坐立、弯腰、转体等行为动作的实现方法，提出了虚拟人操作行为连续、复合运动仿真的逻辑步骤，并给出了相应举例。

图形用户界面是电网培训仿真器不可缺少的一部分，为减少图形系统的重复开发，构建一个图形支撑平台十分必要。本文在分析了传统的图形系统设计中的不足后，确定了电网培训仿真系统（DTS）中图形支撑平台的系统结构和设计原则，充分考虑了平台的一致性、开放性、独立性、容错性等，系统地讨论了图形支撑平台的主要内容及实现方法，包括图形编辑模块、教员/学员机图形显示系统、图形的打印等，介绍的方案已成功应用于实际的电网调度员培训仿真系统中。

基于ADAMS建立的以碰撞为特征的某型炮闩系统的虚拟样机平台，分析了该炮闩系统中挡弹机构支臂磨损对挡弹动作的影响，提出了等齐磨损和不等齐磨损的差别，并指出，对该问题的传统认识只是基于等齐磨损的一种直观想象，而实际的不等齐磨损可以借助虚拟样机手段加以分析。最后基于不等齐磨损研究了该挡弹机构一种改进方案的可行性。

设计宜人的乘员舱内装饰环境是提高载人航天器适居性，进而保证个系统安全可靠的重要途径之一。本文首先介绍所建立的虚拟现实系统的硬件组成，论述其软件设计方法和使用的主要算法。在此基础上，应用该系统进行了舱内颜色匹配性实验。最后，提出几点看法以供讨论。

近年来，自然景物的模拟一直是计算机图形学中最具挑战性的问题之一。作为自然景物模拟的重要内容，对流水、波浪的模拟正日益引起人们的关注。现有的模拟方法要么从流体力学方程组出发，去求解复杂的Navier-Stokes方程，要么根据波浪的形状，去构造具体的波形函数。本文从海洋学现有的观测和研究成果出发，利用海浪频谱和方向谱的相关公式，实现了基于海浪谱的波浪造型及显示。实践证明该方法可以快速有效的模拟波浪。

VRML Automation是建立在成熟的OLE Automation技术基础上的全新虚拟现实软件开发技术。通过该技术提供的接口，高级语言能够方便地访问和操作VRML场景中的对象，将高级语言在人机界面、网络、数据库等方面的集成功能与VRML的虚拟现实建模优势和虚拟场景的三维运动变换优势有机结合，可以方便快捷地建立各种灵活高效的仿真系统，从而大大拓展VRML语言在实际生活中的应用。本文通过Delphi环境下的示例，详细介绍了基于Cortona VRML解释器的VRML Automation软件开发技术。

针对数字化博物馆和数字化校园中虚拟漫游的需要，根据虚拟现实中复杂虚拟场景漫游的特点，探讨了复杂虚拟场景构建及进行多通道交互漫游的若干技术问题。结合数字化博物馆及校园虚拟漫游系统的实践，给出了虚拟场景的构造过程，并通过立体显示等多通道交互技术实现了复杂场景的虚拟漫游。

构造了一个基于视点细分的层次细节模型，并将其应用在虚拟内窥镜中。该算法首先对原始模型层次化简得到基网格，然后通过参数化建立原始网格与基网格之间的映射关系，并采取与视点相关的细分来重采样。在视点原则的实现过程中，我们通过八叉树建立了视点变化的索引，并利用了动态变化的相邻模型间的可重用性。实验表明，该算法效率高、数据结构简单、易于实现，可以满足虚拟内窥镜实时绘制的要求。

介绍了一个在急冷条件下液态金属的非晶态金属分子结构演化的三维计算机动画仿真系统。该系统主要完成液态金属分子结构演化的三维动态演示。系统的主要工作是把由实验并经计算得到的每一个位于中心单胞内的分子的运动状态在计算机屏幕上显示出来，并以不同的视角来对它们进行观察，也可以对感兴趣的某个或某些分子进行跟踪，以获得对这些分子特性的详细了解。文中详细讨论了如何用Visual C++和OpenGL 开发该系统和实现上述功能的具体方法。

针对某型飞机飞行过程再现与仿真的研究，提出了一种基于OpenGL图形库的方法，该方法采用计算机图形技术和多媒体技术，能够直观、快速地建立飞行过程；并分析了如何运用OpenGL实现建模、仿真及动态驱动。

让原始图象进行l-层小波正变换，让后将其变换后的小波近似系数用混沌序列进行调制从而生成基于图象内容的水印信号；利用原始图象的HVS特性将水印信号嵌入到原始图象的小波域中；检测器能够从接收到的水印图象中提取出原始水印信号，并依据接收到的水印图象生成新的水印信号，从而定位出受到攻击的图象位置，并能区分受到攻击的类型。实验结果表明，该算法具有好的鲁棒性和识别被篡改的区域能力。

天空中的云对于构造逼真的室外虚拟环境是必不可少的。如何对云进行建模和绘制是计算机图形学研究的热点问题。本文首先详细介绍了Perlin噪音的概念和生成方法，并以此为基础绘制出3D云的图像；然后论述了使用所绘制的云的图像，运用基于图像的绘制技术在3D虚拟环境中实时绘制云的方法，我们生成的云的位置和方向能够随用户漫游时视点的变化而变化。

在计算机动画、计算机图形学、计算机辅助设计、机器人等领域中，经常需要检测多个实体间的位置关系。我们基于广义特征多项式的方法，给出了判断平面上椭圆与抛物线，椭圆与双曲线所有位置关系（分离、外切、相交、内切、内含等）的代数条件。这些代数条件表示为由椭圆与抛物线，椭圆与双曲线确定的广义特征多项式的根的分布。判别方法简单实用。

在满足提取水印完整性的前提下，提出了一种可抗相应角度裁剪和旋转攻击的水印嵌入新方法，它以掩饰图像中心为对称点，将图像按一定角度要求划分成均等的若干块，其中每一块均可通过给定角度倍数的旋转与参考块重合。通过对水印的裁剪和旋转攻击方法的分析，给出将对称思想与多次嵌入方法相结合的解决方案，分析并证明了它对如上的角度裁剪和旋转攻击具有鲁棒性。具体介绍了实现水印时的嵌入策略，并讨论了嵌入量和鲁棒性之间的关系。本文提出的新方法，其特点是不依赖于工作域的选择，同时也与具体水印嵌入算法无关。试验结果表明它对于抵抗相应攻击具有有效性。