外文翻译-Virtual Astronaut for Scientific Visualization—A Prototype for Santa Maria Crater on Mars.doc

本科生毕业设计（论文）外文翻译 学 院： 信息科学与工程学院 学 号： 专业班级： 计算机科学与技术**02班 学生姓名： ** 指导教师： *** 20**年 3 月 24 日 可视化科学计算宇航员——火星圣玛利亚陨石坑原型 摘要：为了支持来自火星的多任务数据的可视化，?基于Unity3D?游戏引擎，虚拟宇航员?(VA)?建立交互式的虚拟?3D?环境。基于轨道和机遇号火星车在火星子午线处的圣玛利亚陨石坑的数据，进行了原型的研究。在圣塔玛丽亚?虚拟宇航员提供动态可视表示形式的成像，成分和矿物学信息。虚拟宇航员使用一个包含全场景的导航，提供漫游所需要的地貌和地质的信息。用户的交互包括原位观测、可视化、特征测量和漫游者的动画控制。本文囊括了VA 系统的方法和实现。一个简练的对于原型系统的功能小结，也包括用户的反馈。基于科研学会的外部审查和评论，在圣玛利亚的原型证明了VA系统是可视化虚拟分析的有效工具。 引言 近几十年内有很多成功的轨道和登录火星的探测任务。轨道任务包括有水手9号，维京人造卫星火星兆兆字节的如何帮助人们，特别是地质学家，利用数据已成为一个重要课题。 ESRI? ArcGIS, ENVI, ERDAS Imagine, and Surfer的商业化工具制作的地型模型的3D显示提供了更好的火星地型表达效果。这些工具使得用户操作3D模型的移动、旋转、放大或缩小然而，基于三维可视化桌面软件没有功能互动功能有限。1985?年在美国航空航天局艾姆斯研究中心艾姆斯虚拟行星探索?(VPE)?实验室计算机模拟的?3D?环境 在上世纪 90 年代早期芝加哥伊利诺伊大学的电子可视化实验室制造、建筑、城市规划、医学、仿真，和教育ADVISER(太阳系探索的高级可视化技术)就是一个CAVE技术，应用于依赖于火星的研究和探索的沉浸式科学显示[8]。在圣路易斯华盛顿大学地球和行星科学部的福塞特实验室 已经有了很多应用行星项目的桌面虚拟现实系统。Oravetz等人[9]如月球样品和火星陨石这个项目主要针对公众参与和宣传目的激发公众行星和空间科学的[10]。3D虚拟现实系统MGS和火星探路者号数据 此外，很多基于计算机的虚拟现实模拟器被开发用于测试、验证和操作行星勘测。一个机器人探索系统的详细发展摘要参见[14]。VEVI(虚拟环境车辆接口，[15])是在上世纪 90 年代VEVI, MarsMap(火星探路者的项目，[16])，C-Map(切尔诺贝利映射系统，[17]VDI(虚拟仪表盘界面，[18])。Viz被进一步定义为VIPER(虚拟智能行星探测器，[19])。3D VROS(虚拟探测器操作模拟器,[20])以及RSVE(探测器模拟环境[21])最近也被中国的研究团队所开发。 虚拟宇航员(VA)已经为了科学探索的研究而开发，在美国宇航局的行星数据系统?(PDS) 地学节点上VA?的主要目标是发展VA针对行星科学社区图1展示了VA虚拟视图约克角桌面虚拟地球仪是Mars in Google Earth [22]，Microsoft’s WorldWide Telescope (WWT) [23]，以及美国航空航天局艾姆斯研究中心World Wind[24]。Blaschke?等人?[25] 关于虚拟地球仪标准和技术发展全球范围内美国国家航空航天局World Wind显示MGS火星轨道飞行器摄像机(MOC)窄角?(NA)?的图像1.5到12米/像素Google Earth 和 WWT上最佳的可用轨道数据是HiRISE图像，可以看到降至约0.25m每像素[26]。MOCNA和HiRISE数据缺乏在火星上的全覆盖从而生成高分辨率的底图定制2D网络映射服务?(WMS)?图像覆盖制学、地理信息系统和图像处理背景 图1. 虚拟宇航的图片在这里展示，左上角的图标用于选择工具功能。圣玛丽亚陨石坑位于视图的中心HiRISE(高分辨率成像科学实验火星轨道侦察器?(MRO)Pancam)和导航摄像机(Navcam)的偶然获得的图像。探测器处于图片划圆圈位置。 很多的项目都拿出了火星小区域的虚拟现实项目。这些虚拟现实项目随着网络的改进用于交互。盖尔陨石坑探索指南美国国家航空航天局/喷气推进实验室/加州理工的外联 建立虚拟宇航系统 VA是建立在Unity3D游戏引擎和开发环境(版本3.4)。 图2. 为特定的区域建立虚拟宇航系统的步骤在这里描述。预处理的合并产物和多个数据设置为同一种格式。交互工具是以与Unity标准模块协同工作的自定义软件为基础的。 从美国航空航天局的PDS或第三方获得创建一组世界描述文件 (W