Multigen-Creator (建模工具)Multigen Creator系列软件，由美国Multigen-Paradigm(www.multigen.com)公司开发，它拥有针对实时应用优化的OpenFlight数据格式，强大的多边形建模、矢量建模、大面积地形精确生成功能，以及多种专业选项及插件，能高效、最优化地生成实时三维（RT3D）数据库，并与后续的实时仿真软件紧密结合，在视景仿真、模拟训练、城市仿真、交互式游戏及工程应用、科学可视化等实时仿真领域有着世界领先的地位。 它的基本模块为： Creator（Base Creator）或Creator Pro（是 Base Creator的扩展集）。 基本选项两种： 1、 Terrain Bundle（大面积精确三维地形功能集成，需Creator Pro模块）； 2、 Road Tools（标准道路生成工具，与Base Creator、Creator Pro均能结合）。 Base Creator提供交互式多边形建模及纹理应用工具，构造高逼真度、高度优化的实时三维（Realtime 3D）模型，并提供格式转换功能，能将常用CAD或动画三维模型转换成OpenFlight数据格式。它包括以下功能： l 多窗口、多视角、所见即所得的人机界面； l 多边形模型创建及编辑； l 模型变形工具及模型随机分布工具； l 数据库层次结构(面、体、组等)创建、属性查询及编辑； l Mesh节点（紧密多边形结构）创建； l 多种数据库组织、优化选项； l 用多个调色板（Palettes）对色彩、纹理&多种贴图方式、材质、灯光、红外效果、三维声音进行定制及有效管理； l 最高八层纹理的多层混合贴图； l 对纹理属性、显示效果的精确控制； l 细节层次（LODs）创建及渐变（Morphing）效果； l 关节自由度（DOFs）设定； l 两分面（BSPs）创建工具； l 固定顺序、Z缓冲、两分面（BSPs）三种场景绘制顺序； l Box/Sphere/Cylinder/Convex Hull/Histogram五种形式的碰撞盒； l 四类仪表盘自动创建； l 大面积分布光点的定义与自动生成（模拟机场、城市、乡村的灯光） l 二维、三维文字创建； l 公告板（Billboard）创建； l Flipbook动画、Switch开关效果创建； l 实例（Instances）创建及外部参考（External References）引入； l 视场（Viewing Volume）及截取面（Clipping Planes）的设定； l 背景图、天空颜色渐变、雾效果； l 可直接输入AutoCAD(.dxf)、3D Studio（.3ds）文件（可针对实时应用进行简化和数据库重组），输出AuotCAD、VRML文件； l 详细的帮助文件、用户手册、培训资料。 Creator Pro除包括Base Creator所有功能外，另有以下功能： 地形表面生成 所有的模型都需要放置在特定的地形表面，CreatorPro提供了一套完整的工具，能够依据一些标准的数据源，快速、精确地生成大面积地形。 l 引入NIMA DTED（Digital Terrain Elevation Data，数字地形高程数据）、USGS DEM(Digital Elevation Model format)及其他标准地形数据，转化为Creator标准的DED（Digital Elevation Data）数据，并可以仅选择部分区域进行处理； l 也可利用二维图片（RGB、RGBA、INT格式）灰度信息，生成简单的DED数据； l 五种大地投射坐标系供选择（根据DED数据在地球上的地理位置及大小）； l 对不同的高度范围，可定义并自动赋予不同的色彩、纹理、材质； l 纹理精确地理范围设定； l 采用Delaunay三角化算法自动从高程数据生成多边形模型； l 准确探测山脊、谷地、海岸线； l 用户自定义地形表面误差及多边形数目； l 截取（Culling）组的定义及自动生成； l 不限制数量的LOD细节层次的定义与自动生成； l 组之间与多细节层次之间的边缘匹配。 l 可交互式地对地表点进行修改、调整及创建新的地表点。 矢量建模及编辑 l 引入NIMA DFAD(Digital Feature Analysis Data) 、 USGS DLG (Digital Line Graph) 标准特征数据格式，转化为Creator标准的DFD(Digital Feature Data)或MVF(Multigen Vector Format)文件； （特征数据，又可称为“文化数据”、“矢量数据”，在数据库中指除地形数据以外的所有特征，可以是自然景观，如河流，或人造的，如房屋和道路；引入Creator后，能进行选择、修改、定义并投射到数据库中形成三维模型。） l 矢量数据的检索、选择、修改； 也可以用户创建点（如单独的建筑物）、线(如道路和河流)、面（树林、城区等）特征，并用模型库替代系统，快速引入OpenFlight三维模型并精确地放置在地形表面； OpenFlight格式及APIsOpenFlight是Multigen开发的，在视觉仿真领域最为流行的标准文件格式。在Creator2.4中，采用它最新的15.70版。OpenFligh采用几何层次结构和节点（数据库头层次、组、物体、面等）属性来描述三维物体，允许用户直接对层次结构及节点进行操作，保证从大型数据库到物体单个顶点的精确控制。 它的逻辑层次结构及细节层次、截取组、绘制优先级、分离面等功能，使得图像产生器知道何时及如何绘制三维场景，极大地提高了实时系统的性能。 利用OpenFlight APIs(C语言开发环境)，可以扩展原有的功能及算法，开发用户自定义的数据库实体，它包括： l 读/写APIs——一致、有效地读/写OpenFligh数据； l OpenFligh扩展APIs——扩展OpenFligh格式，以支持特别需求； l OpenFligh工具APIs——注册和插入用户自定义的插件和算法； l DFD（数字特征数据）读/写APIs——输入/输出非标准的矢量数据。 Paradigm- Vega (场景管理工具) VEGA是开发实时视觉和听觉仿真、虚拟现实和通用的视频应用的业界领先的软件环境。它把先进的仿真功能和易用的工具结合到一起，创建了一种使用最简单，但最具创造力的体系结构，来创建、编辑和运行高性能的实时应用。VEGA包括图形环境Lynx，一套可以提供最充分的软件控制和最大程度灵活性的完整的应用编程接口，一系列相关的库和AudioWorks2实时多通道音响系统。 可选模块进一步增强了在特定应用中的功能。VEGA及其可选模块能运行在视窗NT操作系统和SGI IRIX操作系统，并支持大量种类的数据库加载器，允许很多种不同的数据库的交互应用，和单或多进程应用的开发。 采用商品化产品减少了风险，提高了设备应用率。 采用持续的、兼容的和易用的编程接口，提高了生产效率。 缩短了开发周期，能达到预期的性能。 减少了在图形方面的编程时间，可以在解决其他问题上，投入更多的时间和精力。 很容易最优化实时性能；很容易观察改变参数带来的变化。 满足开发预算和开发计划。 提高产品的可维护性和良好的产品支持。 l VEGA MP （多CPU环境）和VEGA SP（单CPU环境） VEGA可以运行在多CPU环境（MP）和单CPU（SP）环境，在VEGA SP下开发的应用，可以在MP环境下编译后，具有MP的所有功能。 VEGA MP 4 为多CPU硬件配置提供最好的开发和运行环境。 4 逻辑地将应用、剪切和绘图任务分配到可用的处理器上，以实现系统性能的最优。 4 允许用户将图形和其他处理任务分配到工作站上特定的CPU上。 4 允许用户定制系统配置以满足特定方面的性能要求。 VEGA SP 4 对只有一个CPU的系统提供一种低成本解决方案。 4 使用单CPU运行模块可以支持应用的开发。 l LynX 场景设置和预览图形化平台 VEGA配置了强大的点击式图形化用户接口LynX。LynX可以在不需要编写程序代码或重新编译的情况下，通过改变应用的重要参数来对场景进行预览，从而大大提高了工作效率。应用的功能、视景通道、多CPU的分配、眼点、观察者、特殊效果、时间、系统配置、数据库模型等，都可以根据具体的应用在LynX中加以改变。LynX支持非编程者在系统交付时，针对最终用户的要求，对系统进行重新配置。LynX提供了几种工具来帮助用户定义其仿真应用，它们包括： 4 对象观察器用于检查在对象面板中引用的各个对象。 4 对象属性编辑器用于观察和设置对象组件的属性。 4 场景预览器可以对VEGA场景以正交或投射的方式进行观察，检查场景相应的座标值。 4 输入设备工具用于测试和设置在输入设备面板中定义的输入设备的特性。 4 路径工具可以定义和编辑对象或观察者移动的路线，同时明确对象或观察者在这些路径上的速度和方位。 l AudioWorks2 声音模块 VEGA包括AudioWorks2模块，它能够针对多个对象、多个听点和其物理特性，连续实时地处理声音波形，在开阔地带提供空间感极强的三维声音。它提供了一个基于物理特性，包括距离衰减、多普勒漂移和传输延迟的无回声声音生成模型。它可以结合场景内的对象的变化，自动跟踪其位置的变化、触发、释放和相应的物理特性变化。AudioWorks2自动对各种声音的优先级排序，重新计算模型的参数，向声音生成硬件发布相应的生成命令，把用户从这些底层的声音处理工作解放出来。结合LynX和VEGA，它为快速的在任何视景仿真环境增加声音提供了一种简单但很强大的手段。 AudioWorks2在IRIX和NT操作系统中，和VEGA和LynX捆绑在一起，在IRIX操作系统中，可以作为一个单独的配置。基于视窗NT操作系统的AudioWorks2，使用微软的DirectSound，也可以在视觉和听觉环境之间提供无缝的结合。 4 在虚拟的交互三维空间内管理声音对象和听者。 4 容易使用的友好界面。 4 逼真的声音模型和环境控制。 4 多进程控制。 4 增强的可进行动态控制的C语言应用编程接口。 4 LynX内置波形编辑器、波形试听器和对象声音解析器。 l Distributed Vega(分布式Vega) 分布式Vega目的： 用多台低端NT图形工作站模拟多通道大视角视景显示系统。 系统要求： WinNT/2000 Professional； Vega3.5以上版本（分布式VEGA是Vega3.5的新增功能）； 系统配置及连接： 各台NT工作站性能要比较平衡，一台作为Master机器，其他各台作为Slave机器；各台机器之间通过TCP或 UDP (multicast)协议连接，用一般的局域网（10M或100M网卡）即可。可有两种不同的配置方式，如右图：图- a) Master/Slave(s)配置 . Master sends data to slaves. b) Host/ Master/Slave(s)配置. Host sends data to master and slaves. 同步显示及数据传输： 用NT机器模拟多通道大视角视景显示系统的关键在于各个显示窗口（可分别分配到各个显示器或各个投影机）中的图形同步刷新。在分布式VEGA中，这一点是通过软件同步来实现的。数据传输及同步刷新的原理图如下（针对每一帧图形刷新）： | Master | | Slaves | 1 | Send data to slaves. | 1 | Wait for data from master. [network block] | 2 | Wait until all slaves are ready to draw the frame. [network block] | 2 | Send to master a data received acknowledgement packet. This indicates that the slave is ready to draw the frame. | 3 | Send to all slaves a draw frame request. | 3 | Wait for a draw frame request from the master. [network block] | 4 | Draw frame. | 4 | Draw frame. | 5 | Goto 1. | 5 | Goto 1. |
Table 1- Software frame synchronization. 即主机传输数据给Slave机，各Slave机接收到数据后进行相应的运算，随后将“接收到，已准备刷新”的信息返回给主机，待主机接受到所有Slave机信息后，发送同步绘制信息，开始同步刷新。 主机发送给从机的信息可以有两种形式： 1） 输入设备信息（仅主机接收输入设备信息） 输入设备信息指鼠标、控制杆、位置跟踪器等通过COM口接入的信息。 2）动态改变信息 主机接收输入设备信息后进行相应的运算，得到视点/运动体等的动态改变信息，并将这些信息传输给Slave机，进行相应的视点变换和模型变换。 具体采用那种方式，可以在VEGA的LYNX图形用户界面或在程序中选择。 Vega License安装及数据库调入 仅需要在主机上安装VEGA及相应的License；所有三维数据库、运行的应用程序等均只需要安装在主机上，Slave机除需要安装相应的NT/2000系统外，不需要安装任何VEGA相关内容。 实际运行初始化时，Slave机将通过网络从主机获取License信息，并将所有所需的数据（包括三维模型/纹理/程序）调入内存。
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