雷達信息三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、三維仿真系統(tǒng)是計算機信息視覺呈現(xiàn)的重點形式之一,也是當今計算機圖形學研究的熱點。目前很多機構(gòu)或團體開發(fā)的針對飛行視景的三維顯示軟件或平臺多側(cè)重于對虛擬場景的實現(xiàn)和后期瀏覽觀看,沒有對表現(xiàn)目標飛行姿態(tài)、打擊目標這些局部細節(jié)進行功能開發(fā),也沒有設(shè)定與外界通信的接口,不能實現(xiàn)信息索取、處理、傳遞的及時性、同步性和連續(xù)性,無法滿足現(xiàn)代雷達對跟蹤信息實時顯示的需求。本文以O(shè)pen Scene Graph(簡稱OSG)三維渲染引擎為基礎(chǔ),對雷達信息

2、的三維可視化顯示進行了研究和設(shè)計,并著重分析了三維空間實體建模的方法,取得了一定的研究成果。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)從雷達信息的三維可視化的實際需求和系統(tǒng)的穩(wěn)定性出發(fā),分析和設(shè)計了三維仿真系統(tǒng)的具體功能和整體架構(gòu),介紹了OSG三維渲染引擎及其場景圖管理機制,對整個系統(tǒng)的設(shè)計步驟進行了具體說明。
　　(2)重點研究了雷達信息三維仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),詳細介紹了其中靜態(tài)場景的構(gòu)建方法,對于場景中模型復用和細

3、節(jié)層次的問題進行了深入的分析,優(yōu)化了場景構(gòu)建的結(jié)構(gòu),降低了系統(tǒng)的內(nèi)存消耗;針對場景中運動的物體,提出一種幀緩沖的策略用于解決視覺上運動物體“瞬移”的現(xiàn)象。
　　(3)利用OSG中面向事件處理和矩陣變換的技術(shù)設(shè)計了可視化的跟蹤效果,增強了三維場景中視點和視向控制的自然性。對變焦控制的算法進行了改進,使得視覺上原本遙不可及的目標完整地展現(xiàn)在畫面上,可以及時地獲取場景中物體的細節(jié)信息。
　　(4)設(shè)計了針對作戰(zhàn)場景中模擬炮口火光和

4、爆炸效果的粒子系統(tǒng),并對飛機尾焰效果的產(chǎn)生提出了一種改進的方法,使其在視覺效果上更加逼真。
　　(5)針對OSG中進行三維模型構(gòu)建的相關(guān)問題,提出了一種改進的由散亂點云數(shù)據(jù)重構(gòu)實體模型的算法,主要包括K近鄰查找、三角網(wǎng)格化和依據(jù)法向精度進行非特征點剔除三個過程,并在OSG中進行了三維建模的實例驗證,曲面模型精簡后的結(jié)果保持了原有模型的基本特征,適應(yīng)了三維場景渲染的需要。
　　(6)綜合運用三維仿真技術(shù)和OSG三維渲染引擎設(shè)計