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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鍾聖彥
研究生(外文):Sheng-Yen Chung
論文名稱:NASA WORLD WIND-BASED火箭飛試遙測即時3D視覺化系統設計之研究
論文名稱(外文):Nasa World Wind-Based 3d Data Visualization Of Real-Time Remote Sensing In Rocket Flight Test
指導教授:余仁朋余仁朋引用關係朱美珍朱美珍引用關係
指導教授(外文):Jen-Perng YuMei-Chen Chu
學位類別:碩士
校院名稱:銘傳大學
系所名稱:資訊管理學系碩士班
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:3D視覺化六自由度火箭飛試
外文關鍵詞:3D Visualization6DOFFlight Test
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空間資訊視覺化是利用一種地理空間互動呈現與探索多維度時空資料的方法,對航太領域發展,空間資料扮演相當關鍵且重要的角色,特別在研發設計火箭的過程中,地理空間與火箭物件互動所帶來的物理影響,例如推力、阻力、大氣壓力與空氣動力的熱效應,將空間影響因素納入設計考量,模擬火箭運動的六自由度資料作為評估火箭飛行實驗的結果,以及飛行實驗後的遙測資料作為驗證火箭設計模式正確與否。對航太領域相關研究人員而言,將火箭運動狀態,透過系統模擬呈現與使用者介面操作互動,乃至於更容易分析了解火箭設計上的缺失與性能效益。本研究利用NASA World Wind數位地球的開放原始碼,進行擴充與開發,整合相關API設計動態物件資訊視覺化元件,呈現火箭飛行實驗相關的地理空間的互動資訊,透過視覺化技術,真實呈現火箭實際飛行的結果,最後能夠成為火箭試驗過程中的決策支援系統與後續研究參考。
Geo-Visualization Is A Method To Use Geospatial Via Interactions, Explore Multidimensional And Temporal Data. Spatial Data Plays An Important And Critical Role In Aerospace Field. Especially, In The Development Of Rocket Design Process Needs To Understand The Physical Effect With Geospatial And Rockets, Such As Thrust, Drag, Atmospheric Pressure And Thermal Effects Of Air Power. The Study Would Take Into Spatial Factors Evaluation, Simulate The Result Of Rocket Flight Via 6 Dof Of Rocket Motion And Figure Out Rocket Design Is Correct Or Not After Rocket Flight With Remote Sensing Data.
This Study Integrated Nasa World Wind Open Source, Focus On Rockets Attitude Including The Location, The Wings Of The Deflection And Component Separation, And Even Physical Phenomena Interact To Produce Rockets And Space. To Combine Applications Of Space Information Technology, Designing A Dynamic Spatial Information Visualization Component Display The Interaction Of Information Related To The Geographic Space Of Rocket Flight. Thereby, It Is Easier For Researchers To Analyze And Understand The Design And Performance Of The Rocket.
中文摘要
英文摘要
目錄
表目錄
圖目錄
第壹章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 4
一、 研究實驗層面 4
二、 安全層面 4
三、 決策層面 5
第三節 研究架構與研究流程 6
第貳章 文獻探討 8
第一節 數位地球為基礎的資訊視覺化發展與應用 8
第二節 數位地球 11
一、 NASA WORLD WIND 11
二、 Google Earth 12
第三節 資料格式描述 13
一、 XML 13
二、 KML 14
第四節 相關軟體開發技術 15
一、 物件導向程式語言 15
二、 MVC軟體開發架構 16
三、 Java繪圖函式庫 17
四、 地球座標系 19
(一) 地心固定座標系 19
(二) WGS84座標系(World Geodetic System) 20
(三) 體座標系(Body Coordinate System) 21
第參章 動態物件資訊視覺化元件設計方法 22
第一節 系統架構 22
第二節 動態運動資訊模組 23
一、 3D(Collada)模型資料載入元件 23
二、 物件運動資訊(空間資料)載入元件 27
第三節 控制元件模組 31
一、 攝影機控制元件 31
二、 物件主體位置轉換攝影機位置設計方式 34
三、 動態運動播放元件 36
第四節 資料處理與系統運作之設計流程 38
第肆章 系統實作與功能性之驗證 40
第一節 火箭飛試遙測即時3D視覺化系統介面實作 40
第二節 載入Collada模型與初始化 42
第三節 動態物件資訊視覺化呈現 44
第四節 控制攝影機視角與位置 46
第伍章 結論與未來研究 48
第一節 結論 48
第二節 未來研究 49
參考文獻 50
表目錄
表 1 相關文獻整理表 10
表 2 NASA World Wind與Google Earth之功能彙整 13
表 3 SWING套件整理表 18

圖目錄
圖 1火箭飛行實驗支援架構圖 1
圖 2火箭飛行實驗流程圖 2
圖 3本研究流程圖 7
圖 4 MVC軟體開發架構 16
圖 5 ECEF座標系 19
圖 6地球圓座標與橢圓座標差異 20
圖 7體座標系 21
圖 8系統架構 22
圖 9 Collada 模型資料載入元件架構圖 24
圖 10 XML模型描述檔 25
圖 11 WorkerThreadCollada類別 26
圖 12物件運動資訊載入元件架構圖 27
圖 13資料接收與轉換示意圖 28
圖 14 XML運動軌跡與姿態描述檔 29
圖 15 LoadDynamicMotionData類別 30
圖 16攝影機控制元件架構圖 31
圖 17 CameraStatus類別 32
圖 18 CameraStatusInterpolation類別(a) 32
圖 19 CameraStatusInterpolation類別(b) 33
圖 20 攝影機位置設計概念圖 34
圖 21 CameraPositionTransfer類別 35
圖 22動態運動播放元件架構圖 36
圖 23 軌跡播放與模型位移-示意圖 37
圖 24資料處理與系統運作流程圖 38
圖 25 系統介面圖 40
圖 26 操作控制介面 41
圖 27 模型控制介面 41
圖 28 Collada火箭與發射架模型載入 42
圖 29 Collada飛艇模型載入(a) 43
圖 30 Collada飛艇模型載入(b) 43
圖 31動態物件資訊視覺化(a) 44
圖 32動態物件資訊視覺化(b) 44
圖 33動態物件資訊視覺化(c) 45
圖 34控制攝影機視角與位置對照圖(a) 46
圖 35控制攝影機視角與位置對照圖(b) 47
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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