VegaPrime视景仿真开发平台
Vega Prime是Presagis公司应用于实时视景仿真、声音仿真以及其它可视化领域的世界领先的软件环境。Vega Prime将易用的工具和高级仿真功能巧妙地结合起来,从而使用户简单迅速地创建、编辑和运行复杂的仿真应用成为可能,提高了软件维护性和实时性,并大大提高了开发效率。使用Vega Prime可以迅速地创建各种实时交互的三维环境。目前,Vega Prime的最新版本为Vega Prime 5.0,支持Windows 7及64位操作系统。
Vega Prime无论对于程序员还是非程序员都是理想的实用工具。因为Vega为他们提供了一个稳定、兼容且简单易用的图形用户编辑界面,从而使他们在开发和维护工作中能够保持很高的效率。Vega Prime可以使他们集中精力解决特别领域内的问题而无需花费大量的时间和精力去编程。Vega Prime支持多种数据格式的输入,允许不同数据格式的综合显示,从而使开发人员、工程师和设计师可以将多种设计综合到一起。
Vega Prime包括Lynx Prime 图形用户界面配置工具和Vega Prime的基础VSG(Vega Scene Graph)高级跨平台场景渲染API,以及大地形数据管理模块。此外,Vega Prime提供了多个针对不同应用领域的可选模块,使其能满足特殊行业的仿真需求,还提供了用户开发自定义模块的功能。
LynX Prime是一种可扩展、跨平台的GUI工具,为您提供了一个简单直接的开发界面,可根据仿真需要快速开发出合乎要求的视景仿真应用程序。Lynx Prime基本上继承了Lynx的功能,同时又增加了一些新功能。它具有向导功能,能对Vega Prime的应用程序进行快速创建、修改和配置,从而大大提高了生产效率;它基于工业标准的XML数据交换格式,能与其它应用领域进行最大程度的数据交换;它可以把ACF (Application Configuration File) 自动转换为C++ 代码。
图表 1 LynX Prime图形界面
图表 2 系统组成
VSG是高级的跨平台场景渲染API,是Vega Prime的基础,Vega Prime包括了VSG提供的所有功能,并在易用性和生产效率上作了相应的改进。在为视景仿真和可视化应用提供的各种低成本商业开发软件中,VSG具有最强大的功能,它为仿真、训练和可视化等高级三维应用开发人员提供了最佳的可扩展的基础。VSG具有最大限度的高效性、优化性和可定制性,无论您有何需求,都能在VSG基础之上快速高效地开发出满足需要的视景仿真应用程序,VSG是开发三维应用程序的最佳基础。

Vega Prime基本功能模块
Vega Prime Audio 声音
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。
Vega Prime Coordinate Systems 坐标系模块
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。
Vega Prime Environment 环境渲染
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。
Vega Prime Input 输入
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。
Vega Prime Motion 运动
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
Vega Prime Overlay 重叠
渲染简单的覆盖图,包括图像、线条和文本。
Vega Prime Path 路径
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。
Vega Prime Shadow 阴影渲染
Vega Prime Statistics 统计
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。
Vega Prime Virtual Texture 虚拟纹理
数据管理和对较大特殊地理影像的渲染,包括超纹理。
Vega Prime LADBM 大地形模块
用于大范围地形数据库管理,可定制AOI(Areas of Interest),使用OpenFlight、MetaFlight格式地形数据。

Vega Prime增强模块选项
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。

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

Vega Prime LADBM(大范围地景数据库管理)
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。
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。

Vega Prime FX
Vega Prime FX模块为实时3D应用中大量特殊效果的仿真提供跨平台且扩展性良好的开发环境。所有的效果都能够采用LynX Prime GUI配置工具或直接通过API进行访问、修改,并添加到具体应用中。同时,采用Vega Prime FX,您仅需要对某些视觉属性进行预定义或调整,就能够定制场景中效果的显示、时间、触发以及性能特征。
Vega Prime FX提供可完全定制和升级的粒子系统,使您能够极其方便地进行粒子特效的定制和构建。配置属性包括速度、重力、颗粒大小和颗粒生命周期。除了可创建定制的特殊效果外,用户还能够直接访问任意Vega Prime应用中的预定义和优化效果。并且,联合GUI配置工具,如向导工具和先进的API功能,能为简单快速地创建和展开实时3D应用提供理想的特殊效果。

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。

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。

第三方模块选项:Blueberry 3D Dev Environment
Blueberry3D模块用来在VegaPrime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。

第三方工具选项: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。

第三方工具选项:GLStudio for Vega Prime
GL Studio模块由DiSTI开发,使得用户能在VegaPrime场景中方便地加入由GL Stuido创建的交互式对象,而不需要写任何代码。另外,创建好的GL Studio对象能够与用户和其它Vega Prime对象进行交互。 GL Studio(DisTI的独立产品)创建高质量的、具有照片级真实感的仪器仪表图形显示及人机界面,并生成优化的OpenGL C/C++代码。
GL Studio模块为照片级图像显示提供快速原型创建、设计和调度环境,如仪器和设备模型,尤其适用于实时3D仿真和训练应用。

第三方工具选项:Immersive for Vega Prime
Immersive for Vega Prime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。Immersive for Vega Prime提供与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。
Immersive for Vega Prime完全支持多节点的分布式渲染。

第三方工具选项:SpeedTree for Vega Prime
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

第三方工具选项:Vortex for Vega Prime
Vortex 模块为在实时仿真应用中创建基于真实物理学的车辆、铰接机械和机器人模型提供灵活的开发平台。可模拟基于地面的车辆和机械,并使其具有真实的物理属性,包含刚体动力学,丰富的关节库,准确的碰撞检测以及车辆动力学。能够方便的创建齿轮、电机、悬架模型、水力学、轮、轨迹和其它组件,装配后能够组合成运动和行为准确的车辆和机械。此外,开发者能够对场景中的所有对象添加物理特征,真正实现交互式仿真效果。
Vortex 模块能够在真实感和速度中取得平衡,充分满足苛刻的工业要求。Vortex模块具备通用工具包,可为多种模拟器开发提供灵活的开发平台,并且能够在实时仿真中进行配置,适用于操作训练、产品设计和测试。