基于OpenGL的飛行器飛行模擬視景系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的飛速發(fā)展，三維圖形可視化仿真在航空管理、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。航空發(fā)展至今，傳統(tǒng)的區(qū)域地圖或世界地圖為背景的二維平面航跡顯示系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足可視化航跡的要求。同時(shí)，現(xiàn)有的三維建模軟件，側(cè)重于三維對(duì)象的建模，缺乏對(duì)場(chǎng)景和模型的實(shí)時(shí)控制，不具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景對(duì)象的功能，很難進(jìn)行可視化系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)。而在飛行器的三維視景系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)飛行器模型是可視化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一個(gè)必不可少的工作。因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一款用于飛

2、行器航跡模擬并且具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)功能的三維可視化軟件是很有必要的。
　　本文提出的飛行器飛行模擬視景系統(tǒng)，以VC++軟件作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以O(shè)penGL關(guān)鍵技術(shù)為核心。根據(jù)視景系統(tǒng)的應(yīng)用需求，通過(guò)3DSMAX建立了飛行器模型和場(chǎng)景模型，并對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，提高了渲染速度。從數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景模型出發(fā)，提出了一種將地球坐標(biāo)系、地理坐標(biāo)系、載體坐標(biāo)系與OpenGL坐標(biāo)系相結(jié)合的方法，這種方法將OpenGL三維視景的坐標(biāo)系與真實(shí)世界相對(duì)應(yīng)，利用O

3、penGL的高級(jí)函數(shù)來(lái)進(jìn)行矩陣計(jì)算，由此簡(jiǎn)化了代碼，減少了程序?qū)仃嚨膹?fù)雜計(jì)算，提高了整體的繪圖速度。通過(guò)對(duì)粒子系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)了飛行器尾焰效果的模擬。針對(duì)固定視點(diǎn)的局限性，提出了一種根據(jù)飛行器的瞬時(shí)位置自動(dòng)調(diào)整視點(diǎn)的方法，實(shí)現(xiàn)了多角度、多層次、多方位的觀察仿真效果。針對(duì)現(xiàn)有的飛行器航跡動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)背景單一的問(wèn)題，構(gòu)建了多種場(chǎng)景并且可以進(jìn)行場(chǎng)景切換，消除了飛行場(chǎng)景帶來(lái)的局限性。通過(guò)鼠標(biāo)的輸入與界面的輸出實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互功能，使用戶能夠?qū)崟r(shí)