基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器研究
本文關(guān)鍵詞:基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前海警及海關(guān)巡邏艇、陸軍及海軍小型船艇裝備的武器主要是艇用機(jī)槍,艇用機(jī)槍射手的射擊水平直接影響艇用機(jī)槍的作戰(zhàn)效能,但由于實彈訓(xùn)練要在海上進(jìn)行,因而耗費大、危險性高、缺乏靶標(biāo)、易受天氣影響,,所以射手實彈訓(xùn)練的機(jī)會很少。 艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器的研發(fā)正是針對目前艇用機(jī)槍射手的實彈射擊訓(xùn)練不足而提出來的。它的基本功能是:提供逼真的三維海戰(zhàn)視景;實時采集射手的操作;模擬艇用機(jī)槍的三維運動;提供各種逼真的三維空中、海上和陸上目標(biāo);能自動用語音報告目標(biāo)的位置、運動情況等;能生成逼真的發(fā)射、爆炸、燃燒等聲光效果;能對炮手的操作進(jìn)行記錄、回放和評估。 文章結(jié)合船艇運動原理、彈道學(xué)原理、計算機(jī)數(shù)據(jù)采集技術(shù)、計算機(jī)三維實時仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù),以常用的14.5毫米艇用機(jī)槍為仿真對象,對艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器進(jìn)行了技術(shù)研究。 文章對艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器進(jìn)行了整體系統(tǒng)設(shè)計。在單片機(jī)和PC機(jī)構(gòu)成的硬件平臺上,利用Protel 99SE設(shè)計了實時數(shù)據(jù)采集的硬件電路,在μVision2集成開發(fā)環(huán)境中用匯編語言編寫了實時數(shù)據(jù)采集的單片機(jī)程序;在Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境中用C++語言編寫了實時數(shù)據(jù)采集的PC機(jī)程序。利用Creator建立了本射擊模擬器的各種三維實體模型。用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了三維地形建模。用VC和Vega建立了逼真的三維海戰(zhàn)視景和聲音環(huán)境。研究了主要戰(zhàn)斗實體的運動模型。研究了利用距離跟蹤和多級包圍盒等技術(shù)提高碰撞檢測效率的方法。研究實現(xiàn)了用粒子系統(tǒng)產(chǎn)生爆炸、雨、雪等特殊效果。研究實現(xiàn)了利用VC和Speech SDK 5.1語音自動報讀目標(biāo)情況的功能。完成了射擊過程的記錄、回放和評估功能。 文章基本實現(xiàn)了艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器桌面原型系統(tǒng),為射手射擊訓(xùn)練提供了一個小型平臺,為今后實裝部隊的半實物訓(xùn)練模擬器或利用頭盔顯示器實現(xiàn)沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)打下了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。 艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器的研發(fā)將填補我國該領(lǐng)域的空白。艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器的應(yīng)用將會彌補艇用機(jī)槍射手實彈射擊洲練的不足,提高射手的訓(xùn)練水平,增強(qiáng)部隊的戰(zhàn)斗力,而且可以為艇用機(jī)槍射擊的相關(guān)研 卜海海事大學(xué)碩十學(xué)位論文 究提供研究平臺。
【關(guān)鍵詞】:虛擬現(xiàn)實 射擊訓(xùn)練 彈道計算 碰撞檢測 三維仿真 模擬器
【學(xué)位授予單位】:上海海事大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2004
【分類號】:U674.7
【目錄】:
- 第一章 緒論9-20
- 1.1 刺擊訓(xùn)練模擬器研究的現(xiàn)狀9-14
- 1.1.1 以激光技術(shù)為基礎(chǔ)的射擊訓(xùn)練模擬器研究的現(xiàn)狀9-12
- 1.1.2 以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)的射擊訓(xùn)練模擬器研究的現(xiàn)狀12-14
- 1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述14-18
- 1.2.1 虛擬現(xiàn)實的概念及特征14-15
- 1.2.2 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)及分類15-17
- 1.2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用17-18
- 1.3 本文的研究內(nèi)容18-20
- 第二章 艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器系統(tǒng)設(shè)計20-25
- 2.1 系統(tǒng)分析20-21
- 2.1.1 艇用機(jī)槍的組成及射擊過程分析20-21
- 2.1.2 艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器的功能要求21
- 2.2 系統(tǒng)的模塊組成21-22
- 2.3 系統(tǒng)硬件組成及功能22-23
- 2.4 系統(tǒng)的程序流程23-25
- 第三章 艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器關(guān)鍵技術(shù)研究25-55
- 3.1 實時數(shù)據(jù)采集25-30
- 3.1.1 A/D轉(zhuǎn)換及單片機(jī)數(shù)據(jù)采集25-27
- 3.1.2 單片機(jī)與PC機(jī)的通信27-30
- 3.2 海浪和船艇搖蕩的模擬30-40
- 3.2.1 海浪的模擬30-32
- 3.2.2 船艇搖蕩的模擬32-40
- 3.3 彈道計算40-50
- 3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)外彈道模型41-45
- 3.3.2 射擊條件偏差修正45-47
- 3.3.3 彈道坐標(biāo)的計算及參數(shù)的修正47-50
- 3.4 子彈命中檢測50-55
- 3.4.1 三維空間碰撞檢測的基本原理50-51
- 3.4.2 三維空間的快速碰撞檢測算法51-52
- 3.4.3 高效的命中檢測技術(shù)52-55
- 第四章 艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器的實現(xiàn)55-82
- 4.1 實時數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)55-59
- 4.1.1 實時數(shù)據(jù)采集硬件電路的實現(xiàn)55-57
- 4.1.2 實時數(shù)據(jù)采集單片機(jī)程序的實現(xiàn)57-58
- 4.1.3 實時數(shù)據(jù)采集PC機(jī)程序的實現(xiàn)58-59
- 4.2 三維海戰(zhàn)場景的建模與顯示59-69
- 4.2.1 三維真實感地形建模61-65
- 4.2.2 三維實體建模65-66
- 4.2.3 三維場景的顯示66-69
- 4.3 三維海戰(zhàn)場景中戰(zhàn)斗實體的控制69-75
- 4.3.1 本艇運動的控制69-70
- 4.3.2 子彈生成與運動的控制70
- 4.3.3 目標(biāo)生成及運動的控制70-75
- 4.4 自動語音通報目標(biāo)情況的實現(xiàn)75-77
- 4.5 特技效果的實現(xiàn)77-78
- 4.6 射擊過程仿真實現(xiàn)78-79
- 4.7 射擊過程的錄制與回放79-81
- 4.8 成績的評估與記錄81-82
- 第五章 結(jié)束語82-84
- 5.1 本文的研究成果82-83
- 5.2 進(jìn)一步的工作83-84
- 致謝84-85
- 參考文獻(xiàn)85-90
- 附錄190-93
- 附錄293
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的艇用機(jī)槍射擊訓(xùn)練模擬器研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:278281
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