臺灣博碩士論文加值系統

當前Google Earth 於使用者介面上所呈現的地形僅為單純的貼圖視效，而非擁有實際的高度起伏與坡度資訊，且嵌入的物件(建築物、地標等)也無任何物理碰撞等。本篇論文藉由使用者及時選定地點，再利用Unity 3D Plug-In取得該地點的海拔高度、經緯度、地面影像等各項地形資訊，並使用Unity 3D視效引擎呈現華麗擬真的視效表現，且內嵌的PhysX物理模擬引擎技術更能重建出原地形特徵。另外重建完地型後，將可嵌入物件(飛行器、建築物)於重建地形中，並完成移動、碰撞、加速、旋轉等各項物理行為動作。最後結合沖淡演算法之史都華平台控制系統，並透過TCP/IP網路通訊協定連結主從兩端，將虛擬畫面飛行器之物理模型計算出的加速度角速率等物理量作為輸入，使平台動作能與虛擬畫面的飛行器達到同樣的運動行為。

Nowadays the terrain of Google Earth just only specially efficacy with texture maps but do not have any 3D physical model and the embedded objects (buildings landmarks and so on) and also do not have any physical collision. Hence in our research based on the Unity 3D Plug-In terrain information such as elevation above sea level longitude altitude and texture maps with terrain in any location of the World. Then the PhysX physical engine and OpenGL were employed for rebuilding terrain with physical collision. Otherwise after rebuilding the terrain embedding objects (aircraft buildings) into reconstructed terrain and complete the movement collision acceleration rotation and other physical behavior.
Finally the Stewart platform control system combined with washout algorithm is presented with TCP/IP Protocol Suite linking two ends, let the acceleration and angle velocity generated from virtual image be the input so that the platform motion with the virtual screen of the aircraft to achieve the same movement behavior.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與文獻回顧 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 論文方法與架構 3
第二章 Unity 3D引擎簡介 5
2.1 Unity 3D各項優點介紹 5
2.2 Unity 3D PhysX物理引擎介紹 11
2.3 Unity 3D Script Reference 13
2.3.1 Mono Behavior介紹 13
2.3.2常用物件函式簡介 16
2.4 程式效能分析 22
2.4.1 Profiler使用方法 22
2.4.2 Profiler的參數說明 23
第三章 史都華平台之機構與控制系統 26
3.1 運動學模型 30
3.1.1 逆向運動學 31
3.2電動缸伺服系統 33
3.2.1伺服馬達 34
3.2.2驅動器 35
3.2.3光學編碼器 37
3.2.4極限保護開關 38
3.3PC-Based控制系統 39
3.3.1控制端硬體-資料擷取卡 41
3.4外部輸入設備 44
3.4.1 JoyStick 44
第四章 地形重建 45
4.1地形建模 45
4.1.1地形資訊擷取方法與流程 45
4.2建築物建模 48
4.3飛行載具建模 50
第五章 即時建築物及地形 51
5.1即時建築物及地形流程 51
5.2即時建築物及地形方法 51
5.2.1 邊界框觸發介紹 57
5.2.2 及時建築物及地形方法比較 58
第六章 運動模擬之架構 59
6.1 沖淡濾波器 60
6.1.1 古典沖淡演算法 61
6.2 TCP/IP通訊協定 66
6.2.1 TCP/IP之主要功能 67
6.2.2 TCP/IP參考模型 68
6.2.3 TCP與UDP 70
6.3 Socket連線 72
6.4智慧型手機之三軸加速規陀螺儀 73
第七章 即時更新實驗結果 74
7.1即時建築物及地形更新時間 74
7.2 Unity之載具模擬實驗結果 76
第八章 結論與未來展望 82
8.1結論 82
8.2未來展望 83
第九章 參考文獻 84

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