塔臺模擬機視景子系統(tǒng)的實現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、塔臺模擬機是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的一個真實、有效而又靈活可控的塔臺模擬教學(xué)環(huán)境。即能真實的模擬機場塔臺周圍的三維視景，能根據(jù)具體的訓(xùn)練要求設(shè)計不同的管制條件，天氣情況，季節(jié)，機場，突發(fā)事件等等，來滿足各種訓(xùn)練要求，以此達到安全訓(xùn)練機場塔臺管制人員的目的。 本文根據(jù)虛擬的實時三維系統(tǒng)的特點，即交互性、沉浸性、構(gòu)想性，提出了塔臺模擬機視景子系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)了基于微機的沉浸式三維視景系統(tǒng)。視景子系統(tǒng)實現(xiàn)對機場三維視景的渲染和繪制，負責(zé)

2、實時的繪制塔臺窗外所看到的360度機場視景，實現(xiàn)對機場、運動目標(biāo)和氣象效果的仿真模擬。所要完成的任務(wù)是實時渲染機場塔臺窗外三維視景，包括：航空器、服務(wù)車輛、跑道、下滑臺、雷達、候機樓、飛機滑行線、車輛道路、遠山以及其他機場標(biāo)志性建筑物等等，還提供塔臺望遠鏡和任意角度旋轉(zhuǎn)視景的功能。這部分包括三個方面的內(nèi)容，即視景子系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及各功能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，怎樣進行視景建模以及具體的場景渲染方法。另外，也介紹了在開發(fā)過程中，所用到的先進的

3、三維視景開發(fā)工具Vega Prime和Multigen Creator。 針對具體的視景生成難點，本文著重介紹了對視景數(shù)據(jù)幀包發(fā)送的策略研究，運動目標(biāo)抖動的解決方案，及特殊視景效果的模擬方法，如閃電，雨雪。 本文主要由以下幾部份組成： 第一部分給出了塔臺模擬機的研發(fā)背景，功能需求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各組成部分的功能。另外，簡要介紹了所用到的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)知識。 第二部分提出了塔臺模擬機視景生成部分的設(shè)計與實