智能跟蹤控制系統的動(dòng)畫(huà)仿真設計

　　4.1 導入功能設計

　　研究軌跡跟蹤系統需要采集和處理大量的系統狀態(tài)數據，而數據的來(lái)源方式具有多樣性，可以是系統仿真數據，也可以是若干智能體設備的運行數據。導入模塊的功能是將這些外部數據以規則的方式存貯在仿真軟件指定的存儲器中。圖3為該仿真軟件的數據流圖。

　　當仿真對象發(fā)生變化時(shí)，只要在存儲器中導入新的跟蹤系統狀態(tài)數據，無(wú)需改變任何程序代碼,就可以進(jìn)行新系統的仿真。導入功能將數據的供給與動(dòng)畫(huà)實(shí)現程序獨立開(kāi)來(lái)，使整個(gè)仿真軟件不受數據來(lái)源情況復雜的限制。

　　圖3 仿真軟件數據流圖

　　4.2 opengl動(dòng)畫(huà)開(kāi)發(fā)設計

　　opengl圖形系統是行業(yè)領(lǐng)域中最為廣泛接納的2d/3d圖形api[6]，其跨平臺性和優(yōu)越的三維動(dòng)畫(huà)特性可以滿(mǎn)足仿真軟件的需求?；诘?節對程序各個(gè)功能模塊進(jìn)行的需求和能力分析，設計開(kāi)發(fā)了軌跡跟蹤動(dòng)畫(huà)實(shí)現代碼。該模塊只向指定存儲器讀取軌跡跟蹤行為的數據，并且留有控制指令接口，實(shí)現了動(dòng)畫(huà)核心程序的重用和可擴展。程序流程如圖4所示。

　　圖4 opengl三維動(dòng)畫(huà)程序流程圖

　　將第3節建立的智能跟蹤控制系統模型分別運用matlab和三維動(dòng)畫(huà)仿真軟件進(jìn)行仿真，仿真結果分別如圖5，圖6所示。

　　圖5 matlab仿真結果

　　圖6 三維動(dòng)畫(huà)仿真結果

　　圖5是matlab仿真結果，我們只能觀(guān)察到跟蹤過(guò)程完成后的情況，其中sys1、sys2、sys3的點(diǎn)線(xiàn)分別表示智能跟蹤系統一、系統二、系統三的軌跡。圖6是三維動(dòng)畫(huà)仿真結果，如圖6所示，目標為紅色，其運動(dòng)軌跡為紅色橢圓，顏色分別為橙色、綠色、藍色的智能體從不同空間位置出發(fā)，以各自的路徑和速度進(jìn)入目標軌跡，然后沿著(zhù)目標軌跡跟蹤目標。從圖6(b)中可以看到綠色智能體跟蹤速度最快，進(jìn)入目標軌跡后幾乎與目標重合。對比兩種軟件的仿真效果，三維動(dòng)畫(huà)仿真能更加直觀(guān)地表現出智能體跟蹤運動(dòng)過(guò)程。