雷達(dá)信息三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、三維仿真系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)信息視覺(jué)呈現(xiàn)的重點(diǎn)形式之一,也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前很多機(jī)構(gòu)或團(tuán)體開(kāi)發(fā)的針對(duì)飛行視景的三維顯示軟件或平臺(tái)多側(cè)重于對(duì)虛擬場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)和后期瀏覽觀看,沒(méi)有對(duì)表現(xiàn)目標(biāo)飛行姿態(tài)、打擊目標(biāo)這些局部細(xì)節(jié)進(jìn)行功能開(kāi)發(fā),也沒(méi)有設(shè)定與外界通信的接口,不能實(shí)現(xiàn)信息索取、處理、傳遞的及時(shí)性、同步性和連續(xù)性,無(wú)法滿足現(xiàn)代雷達(dá)對(duì)跟蹤信息實(shí)時(shí)顯示的需求。本文以O(shè)pen Scene Graph(簡(jiǎn)稱OSG)三維渲染引擎為基礎(chǔ),對(duì)雷達(dá)信息

2、的三維可視化顯示進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì),并著重分析了三維空間實(shí)體建模的方法,取得了一定的研究成果。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)從雷達(dá)信息的三維可視化的實(shí)際需求和系統(tǒng)的穩(wěn)定性出發(fā),分析和設(shè)計(jì)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(chǎng)景圖管理機(jī)制,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了具體說(shuō)明。
　　(2)重點(diǎn)研究了雷達(dá)信息三維仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),詳細(xì)介紹了其中靜態(tài)場(chǎng)景的構(gòu)建方法,對(duì)于場(chǎng)景中模型復(fù)用和細(xì)

3、節(jié)層次的問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析,優(yōu)化了場(chǎng)景構(gòu)建的結(jié)構(gòu),降低了系統(tǒng)的內(nèi)存消耗;針對(duì)場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)的物體,提出一種幀緩沖的策略用于解決視覺(jué)上運(yùn)動(dòng)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(jì)了可視化的跟蹤效果,增強(qiáng)了三維場(chǎng)景中視點(diǎn)和視向控制的自然性。對(duì)變焦控制的算法進(jìn)行了改進(jìn),使得視覺(jué)上原本遙不可及的目標(biāo)完整地展現(xiàn)在畫面上,可以及時(shí)地獲取場(chǎng)景中物體的細(xì)節(jié)信息。
　　(4)設(shè)計(jì)了針對(duì)作戰(zhàn)場(chǎng)景中模擬炮口火光和

4、爆炸效果的粒子系統(tǒng),并對(duì)飛機(jī)尾焰效果的產(chǎn)生提出了一種改進(jìn)的方法,使其在視覺(jué)效果上更加逼真。
　　(5)針對(duì)OSG中進(jìn)行三維模型構(gòu)建的相關(guān)問(wèn)題,提出了一種改進(jìn)的由散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)實(shí)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(jìn)行非特征點(diǎn)剔除三個(gè)過(guò)程,并在OSG中進(jìn)行了三維建模的實(shí)例驗(yàn)證,曲面模型精簡(jiǎn)后的結(jié)果保持了原有模型的基本特征,適應(yīng)了三維場(chǎng)景渲染的需要。
　　(6)綜合運(yùn)用三維仿真技術(shù)和OSG三維渲染引擎設(shè)計(jì)