Vega Prime入门教程05：软件介绍

Vega Prime入门教程索引：Vega Prime入门教程索引

说明

简单的说Vega prime(以后简称VP)是用于虚拟现实，实时视景仿真的一个实时三维驱动工具包。

VegaPrime 提供真正跨平台、可扩展的开发环境，来高效创建和配置视景仿真、城市仿真、基于仿真的训练、通用可视化应用。它既具有强大的功能来满足当今最为复杂的应用要求，又具备高度的易用性来提高效率。

VegaPrime 基于VSG（Vega Scene Graph——MPI公司先进的跨平台场景图形API，底层(OpenGL)），同时包括Lynx Prime GUI（用户图形界面）工具，让用户既可以用图形化的工具进行快速配置，又可以用底层场景图形API 来进行应用特定功能的创建。它将先进的功能和良好的易用性结合在一起，帮助用户快速、准确地开发实时三维应用，加速成果的发布。针对用户特定要求，VegaPrime 还设计了多种功能增强模块，和VegaPrime 结合在一起，更进一步提升了应用开发的效率和适用性。

特性

通用数据库

Vega Prime基于开放标准的CDB数据库，完成地理信息的加载和使用，极大的提高了地理数据的可维护性和可复用性。

此格式数据库可以用在VAPS XT/Creator/Terra Vista/Ondulus IR/Stage上。

跨平台

不管你用的是什么硬件平台（Windows、Linux 或 IRIX），你只需要开发一次，就可以（在重新编译后）应用于任何地方、任何所支持的操作环境中。（但要注意：个别模块只支持Windows平台）。

GUI（用户图形界面）配置工具

Lynx Prime 是一个可扩展的、跨平台的GUI配置工具，它用标准的基于XML的数据交换格式以提供最大的灵活性，极大地增强了Vega Prime应用的快速创建、修改和配置。

定制界面和可扩展性

Vega Prime可扩展的插件式体系结构采用了最复杂的技术，提供了最简单的使用方法，它可进行最大可能的定制，用户可根据自己的需求来调整三维应用程序，能快速设计并实现视景仿真应用程序，用最低的硬件配置获得高性能的运行效果。此外，用户还可开发自己的模块，并生成定制的类。

卓越的效率

Vega Prime 极好地提取了通用的仿真应用功能，使得用户只需要关注自己应用特定的功能（和其他人不一样的功能），从而极大地提高了生产效率。

支持MetaFlight

MetaFlight是MPI公司（现已合并至Presagis公司中）基于XML的一种数据描述格式。它使得运行系统及数据库应用能够理解数据库组织结构，极大的提升了OpenFlight文件（仿真三维文件格式标准）的应用范围。Vega Prime中的LADBM（大面积数据库管理）模块使用MetaFlight来确保海量数据以最高效率、最先进的的方式联系在一起。

其他

Vega Prime 还有很多特性使它成为当今最为先进的商用实时三维应用开发环境，包括虚拟纹理（Virtual Texture）支持、自动异步数据库载入/相交矢量处理、增强的更新滞后控制、直接从Lynx Prime 产生代码、直接支持光点、支持PBuffer、基于OpenAL的声音功能、可扩展的文件载入机制、平面/圆形地球坐标系统支持、星历表模型/环境效果、多种运动模式、路径和领航、平面投射实时阴影、压缩纹理支持、Shader支持、向导工具等等。

基础模块

声音（Vega Prime Audio）

可在Vega Prime中播放声音文件，包括周边环境声音，空间声音等，并能够设置声源的位置、衰减系数、多普勒效应等。

坐标系（Vega Prime Coordinate Systems）

支持常用坐标系和用户自定义坐标系，并能够实现以地球为参考椭球的坐标系间的坐标自动转换。

环境渲染（Vega Prime Environment）

环境渲染效果包括：Lighting（光），Fog（雾），Sun, Moon, and Star with ephemeris model（带星历表模型的太阳、月亮、星星），Sky（天空），Cloud layers（云层），Wind（风），Rain and Snow（雨和雪）等。

输入（Vega Prime Input）

支持绝大多数常见输入设备，如键盘、鼠标、摇杆、游戏手柄、数据手套以及基于VRCO’s tracked设备软件等。

运动（Vega Prime Motion）

利用输入设备提供在虚拟世界内的交互移动方式；为任何可定位的对象（如观察者、实体）提供运动方式；支持球形地表；仿真时间控制-运动模型与实际时间以及仿真时间响应等，为用户提供控制时间的可能性并保证他们拥有准确的及时反应。VP提供的运动方式如下：MotionFly /MotionGame /MotionSpin /MotionUFO /MotionWork /MotionWorp/ MotionTetherFixed MotionTetherFollow / MotionTetherSpin/ MotionViewer

重叠（Vega Prime Overlay）

渲染简单的覆盖图，包括图像、线条和文本。

路径（Vega Prime Path）

利用路径和导航器可提供在现实世界中运动的方式，可运动到任何可定位的位置。

统计（Vega Prime Statistics）

统计学创建中套索的关键和统计学浏览器中先进的统计分析。

虚拟纹理（Vega Prime Virtual Texture）

数据管理和对较大特殊地理影像的渲染，包括超纹理。

大地形模块（Vega Prime LADBM）

Vega Prime LADBM（大规模数据库管理）模块专为应用大规模和复杂的地景数据库创建与调度提供跨平台、扩展性良好的开发环境。高性能的Vega Prime LADBM模块能够在动态页面调用和用户自定义页面调用时确保大规模数据库装载与组织的最优化，可定制AOI（Areas of Interest）。

Vega Prime LADBM提供最佳的渲染性能，充分满足定制与扩展性需求，最大化利用现有资源。基于其MetaFlight XML文件规格和数据库格式，Vega Prime LADBM确保大规模数据库组成和关联以一种最有效的新型方式进行通讯。MetaFlight文件的分级式数据结构确保运行时场景图像得到最佳性能。

利用Vega Prime核心特性，包括双精度和多线程特性，Vega Prime LADBM为大规模视景仿真应用提供理想的解决方案。同时，结合GUI配置工具，包括易用的向导工具，先进的API功能提供完全符合实时3D应用开发的基础构造。

多通道模块（Vega Prime Multi-Channel）

Vega Prime 提供多通道视景渲染技术，实现多屏幕三维应用图像无缝显示，并表现出良好显示性能，在不采取特殊硬件的条件下，实现视景仿真应用场景分辨率的有效提升。

特点：支持软件或硬件同步方式、支持同步或非同步显示

Trackd

trackd模块提供Immersive虚拟外设驱动接口，可配置用于几乎所有的Vega Prime应用中，包括walls、tiles等各种类型的应用，同时也能够配置运行在非立体、主动立体和被动立体显示系统中。

通过VRCO Trackd连接，可将Vega Prime应用与任意基于上述驱动的Immersive虚拟外设连接，用以增强应用的可交互性，同时完全支持多节点的分布式渲染。

附加模块

可选模块

Ondulus（传感器系列）

在老版本中包含的红外模块被移至独立程序中，Ondulus IR为红外传感器，Ondulus NVG为夜视传感器，Ondulus LLLTV为低光传感器

Ondulus系列软件虽然为独立软件，但是它们是Vega Prime附属模块，要想安装Ondulus需要先安装Vega Prime

TMM (Texture Material Mapper)

纹理材料图生成器，受出口管制影响，不公开提供。

MAT (MOSART Atmospheric Tool)

大气工具，受出口管制影响，不公开提供。

特效模块（Vega Prime Effects, FX）

FX也表示Effects，好像是读起来像，可能是印度口音。

Vega Prime Effects提供了实时三维视景仿真应用所需的特殊效果。客户可以通过Lynx Prime配置工具或接口API对特殊效果进行修改或添加，并可根据场景渲染的需要预先定义或调整场景中效果的显示、时间、触发以及性能特征。

Vega Prime Effects支持轻松创建和定制粒子特殊效果：

• 支持设置速度、重力加速度、大小和生命周期等参数;
• 支持纹理动画帧频率修改设置;
• 支持效果淡出或淡入，同时粒子的形状、大小和颜色随时间推移而变化;
• 支持碰撞，可通过几何体外框的相交来触发粒子效果，还可指定粒子与某些几何体(如墙壁)外框相碰撞后弹回;
• 特殊效果既可以照亮场景中周围的几何体，又可受一天中时间推移和场景光线的影响;
• 支持定义终止条件：包括突然停止、渐渐淡出、某个时刻后不再产生新的粒子等。

支持的特效：爆炸、碎片、导弹尾迹、烟尘、灯管效果

• Music 就是背景音乐
• Sound FX就是声音特效，就是爆炸、死亡等效果

摄像头（Vega Prime Camera）

Vega Prime Camera模块能够模拟出用于任何类型的监视工具或闭路电视系统视频或光学设备的彩色或黑白效果。支持全套效果，Vega Prime Camera为本土安全、操纵仿真、UAV/UGV、安全演练、突发事件响应等多种应用提供理想的工具。各种效果能通过LynX Prime GUI接口或Vega Prime API进行组合，并简单添加到任何Vega Prime场景中。并提供现有的最多种类的镜头特效。

Vega Prime Camera支持对每一个摄像效果产生最佳真实感效果，支持对快速原型进行创建和改进的同时预览效果，能够模拟视频或监控设备，包括彩色或黑白视频摄像、安全摄像、UAV/UGV视频装置

光照（Vega Prime LightLobes）

Vega Prime LightLobes模块为Vega Prime应用提供极具真实感的照明效果。能够创建真实的场景照明且避免产生错误的贴图效果，且支持实时帧率下的大量移动光源模拟和用户自定义光照类型， Vega Prime LightLobes模块为照明光源的观察应用提供理想解决方案，例如飞机驾驶员。移动光源渲染技术适用于任何支持OpenGL1.2或更高版本的硬件平台。照明程度根据光源与地面距离的扩大而减退，或根据地面与观察者的距离变化。这项创新的技术使您能够在一个应用中使用大量的移动光源，并通过优化绘制时间以实现最佳表现性能。

三维动态海洋（Vega Prime Marine）

Vega Prime Marine为在实时3D仿真应用中创建极具真实感的海洋、湖泊、海岸线水流表面提供理想的解决方案。该选项使您能够很方便地在任何Vega Prime应用中添加动态真实的水流表面效果。

提供必要的真实感仿真海洋表面效果以及与之动态交互的船体效果，充分满足交互式实时3D仿真与训练中对综合动态海洋表面的真实性和准确性要求。该模块选项提供高性能浪花模型，使您轻松控制浪花的形态，包括在风力影响下浪花的方向、高度、长度和形式分布。还可塑造13种由不同Beaufort标度描述的海洋状态，或由9种不同海浪模型描述的海洋状态

开发者能够定义船体特征和参数，以控制船首、船尾、船体外观。浪花的大小和形状完全吻合船体的大小、形状和速度，并且与周围的浪花和船只相交互。该特征使用户能够对仿真环境下船体的速度、机动性和转向进行控制。此外，Vega Prime Marine支持多洋面和/或多观察者效果，并支持正确的真实感海岸线浅水动态仿真，包括海浪冲击效果，水深变化效果和沙滩效果。

分布式渲染（Vega Prime Distributed Rendering）

Vega Prime Distributed Rendering模块是实现完全同步的多通道应用的开发和调度理想工具，能够在多台图形节点上进行连续一致的渲染。利用Vega Prime Distributed Rendering提供的优化渲染性能，主机系统和客户端系统以同一种配置进行互连。直观的接口结构充分满足跨平台实时3D应用的开发与调度需求。

通常，分布式渲染可以满足多通道连续或非连续显示的应用。任何Vega Prime应用均能够通过在图形界面简单添加一些设置进行分布式渲染。Vega Prime Distributed Rendering模块包括能够通过局域网对多通道应用进行简单设置和配置的工具。因此，用户能够利用一个GUI接口使多通道应用高效运行，允许您在适当的硬件上对应用进行设置、测试、处理和配置。

SpeedTree

SpeedTree模块能够在实时帧率下进行真实感植被景观的定义与渲染。该模块集成来自IDV公司的获奖产品SpeedTree技术，此技术目前已经成为US DoD训练系统和大多数视景游戏的特定特征。

SpeedTree模块能够对Vega Prime应用中高密度植被进行定义和渲染，并能在达到最佳视觉效果的同时保持原有的渲染效率不变。SpeedTree模块能生成具备碰撞映射、阴影和精细纹理的植被效果，并提供具有200种树和植物种类的模型库，包括阔叶树、针叶树、棕榈树、仙人掌和灌木，并允许对现有树型进行修改，并创建新的树型。SpeedTree植被还能方便的添加到现有的OpenFlight和MetaFlight数据库中

第三方模块

与其他软件的交互

Blueberry 3D Dev Environment

Blueberry3D模块用来在Vega Prime中加入基于分形的程序几何体，创建高度复杂、充满细节的虚拟地理环境。因为表示地形和文化特征的几何体都是动态生成的，它能够在保证帧率的同时达到前所未有的复杂度。同样有API及LynX Prime界面。

用Blueberry3D开发环境，几何形体是在程序运行时根据需要实时生成的。地形和文化特征只是在观察者感兴趣区域内动态生成，细节部分也是在观察者靠近的时候才加入。细节能达到的程度和数量，取决于用户定义的帧率，或者说，硬件越快，场景中的细节就可以越多。

用分形算法，Blueberry3D开发环境能将多种土壤类型和特性自然地融合在一起、真实地分布植被，每个分形物体都是不同的。但同时，又保证你每次走近一个地方时，看到的是和以前一样的。也走近，细节就越多，包括高精度的污垢、树枝和丰富的植被。另外，植物、树木等还会对一些因素产生发应，如随风摇摆。

DIS/HLA for Vega Prime

DIS/HLA for Vega Prime模块能够非常简单地通过LynX Prime对Vega Prime应用进行互联，不需要任何规划即可进行DIS和HLA操作，实现HLA互联，或在多台机器/多参与者之间开发分布式Vega Prime仿真。

该模块以MÄK公司的VR-Link互联工具包为基础创建，提供来自MÄK产品的灵活和专业的互联技术。该模块能创建一个仿真应用并能使它在多个不同的联邦之间进行灵活转换。

使得用户能用DIS 协议(Distributed Interactive Simulation，分布式交互仿真)或HLA (高层体系结构)对VegaPrime应用进行网络化拓展。用户可以用Lynx Prime界面进行基本的分布式仿真设定而不需要任何编程。

此模块基于MÄK公司的网络工具集VR-Link®,包括了VR-Link的所有功能。

仪表模块

仪表使用VAPS XT开发，毕竟VAPS XT是Presagis自己的产品。

DI-Guy

美国波士顿动力公司是专门为美国陆军研究自动武器的一家公司。其开发的DI-GUY三维人体模拟软件，被广泛应用于军事研究方面，并被作为可选模块加入到Vega Prime中。综合运用DI-GUY人体仿真软件和数据手套、空间球、立体眼镜等虚拟现实硬件设备可以构建真实的战场环境，也可以模拟生活场景。

失效模块

• Symbology是Vega Prime自带的仪表和控制面板仿真，现被 VAPS XT取代
• GL Studio模块，在 2.x版本中由GL Studio官方开发的vpGLStudioPlugin模块，但是在收购VAPS XT后，此模块已被官方废弃。
• V-Rep (CoppeliaSim)
• Navigation and Signal Lighting 导航及信号灯模块
• Non-Linear Distortion Correction 非线性失真校正
• CloudScape VR 云彩、尘土仿真
• SimSmith Vehicle Objects 车辆物体仿真
• SimSmith Vehicle Controls 车辆物体控制
• VCR 实时场景记录和播放
• Vortex Studio
• SensorVision 传感器图象仿真，被Ondulus传感器系列取代
• RadarWorks 雷达仿真模块，被Ondulus传感器系列取代
• SensorWorks 增加对实际传感器效果的模拟，被Ondulus传感器系列取代