本文關(guān)鍵詞：飛行模擬器視景模擬子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 視景模擬 虛擬現(xiàn)實 場景調(diào)度 碰撞檢測

【摘要】：近年來,計算機性能大幅度提高,其中地景的圖像技術(shù)和圖形繪制技術(shù)以及其他相關(guān)技術(shù)發(fā)展越來越好,虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)漸漸成為當代建模技術(shù)和仿真技術(shù)的關(guān)鍵,虛擬現(xiàn)實在視景系統(tǒng)仿真過程中主要工作是建模、視點控制、虛物實化和高性能的計算處理,在視景系統(tǒng)中起到關(guān)鍵性作用,虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要應用在飛行模擬器上,飛行模擬器本身不是獨立的個體,它由幾大子系統(tǒng)組成,按重要程度可以劃分為:第一類是相當于“大腦的中樞神經(jīng)”飛行仿真系統(tǒng)和主控系統(tǒng);第二類分別是視景系統(tǒng)和教員控制臺系統(tǒng),因為視覺是人類最直觀的感覺;第三類是聲音系統(tǒng),因為聽覺是除了視覺最敏感的神經(jīng);最后一類是任務模擬系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)。通過這些子系統(tǒng)使得飛行模擬器在地面上也能構(gòu)造出虛擬的空中飛行環(huán)境,通過這種方式訓練飛行員變得既經(jīng)濟又安全,同時在飛行模擬器的理論和研發(fā)上也是發(fā)揮著重要的作用。本論文主要的工作如下:首先,闡述飛行模擬器視景模擬子系統(tǒng)的研究意義以及背景,并對國內(nèi)外現(xiàn)狀進行相關(guān)研究;其次,調(diào)研與此系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù),接下來對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的功能做出詳細設計;根據(jù)需求完成視景子系統(tǒng)的各個功能模塊,通過詳細的描述視景子系統(tǒng)的原理組成和管理控制的特點,多方面闡述視景模擬子系統(tǒng)的重點模塊是如何設計和實現(xiàn)的。視景模擬子系統(tǒng)主要分為五部分:建立三維模型模塊、視景數(shù)據(jù)庫實時驅(qū)動模塊、飛行仿真程序模塊、碰撞檢測模塊、場景觀察模塊。本系統(tǒng)采用了基于面向?qū)ο蟮募夹g(shù),構(gòu)建出Windows平臺下應用程序。具備了良好的人機界面和具有標準規(guī)范的接口,并且確定本程序開發(fā)是以Visual C++6.0作為編譯平臺來開發(fā)代碼,同時以Open GVS提供的多個API函數(shù)擴展開發(fā)包。最后,主要利用黑盒測試方法對系統(tǒng)的各個模塊的功能點進行測試,利用性能分析表對系統(tǒng)的性能指標進行分析,以確保系統(tǒng)能夠達到用戶要求的標準。
【關(guān)鍵詞】：視景模擬 虛擬現(xiàn)實 場景調(diào)度 碰撞檢測
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V216.8;TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題來源及目的意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況分析11-15
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 飛行模擬器視景子系統(tǒng)的需求分析及總體設計17-28
• 2.1 飛行模擬器視景子系統(tǒng)需求分析17-21
• 2.1.1 系統(tǒng)功能需求分析18-21
• 2.1.2 非功能需求分析21
• 2.2 飛行模擬器視景模擬子系統(tǒng)總體設計21-26
• 2.2.1 系統(tǒng)總體設計22-24
• 2.2.2 系統(tǒng)功能設計24-26
• 2.3 關(guān)鍵技術(shù)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 飛行模擬器視景模擬子系統(tǒng)的設計28-44
• 3.1 視景數(shù)據(jù)庫實時驅(qū)動的設計28-30
• 3.2 建立三維模型模塊的詳細設計30-35
• 3.2.1 地形建模概述30-33
• 3.2.2 大區(qū)域虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)源模擬33-34
• 3.2.3 基于雙三次B-樣條插值的地形重構(gòu)算法34-35
• 3.3 飛行仿真程序模塊的設計35-37
• 3.4 碰撞檢測模塊的設計37-39
• 3.5 虛擬場景模塊的設計39-41
• 3.5.1 多視點設計40
• 3.5.2 多通道設計40-41
• 3.6 場景特效模塊設計41-43
• 3.6.1 粒子系統(tǒng)設計41-42
• 3.6.2 場景特效設計42-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第4章 飛行模擬器視景模擬子系統(tǒng)的實現(xiàn)44-59
• 4.1 視景數(shù)據(jù)庫實時驅(qū)動的實現(xiàn)44-45
• 4.2 建立三維模型模塊的實現(xiàn)45-49
• 4.2.1 地形建模實現(xiàn)45-46
• 4.2.2 大區(qū)域虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)源模擬實現(xiàn)46-48
• 4.2.3 基于雙三次B-樣條插值的地形重構(gòu)算法的實現(xiàn)48-49
• 4.3 飛行仿真程序模塊的實現(xiàn)49-51
• 4.4 碰撞檢測模塊的實現(xiàn)51-53
• 4.5 虛擬場景模塊的實現(xiàn)53-55
• 4.5.1 多視點實現(xiàn)53-54
• 4.5.2 多通道實現(xiàn)54-55
• 4.6 場景特效模塊的實現(xiàn)55-58
• 4.6.1 粒子系統(tǒng)實現(xiàn)55
• 4.6.2 場景特效實現(xiàn)55-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第5章 飛行模擬器視景模擬子系統(tǒng)的測試59-70
• 5.1 測試方案59-60
• 5.1.1 測試目標59
• 5.1.2 測試環(huán)境59-60
• 5.2 系統(tǒng)功能測試60-68
• 5.2.1 建立三維模型模塊功能測試60-62
• 5.2.2 視景數(shù)據(jù)庫模塊功能測試62-63
• 5.2.3 飛行仿真程序模塊功能測試63
• 5.2.4 碰撞檢測模塊功能測試63-64
• 5.2.5 虛擬場景模塊功能測試64-65
• 5.2.6 場景特效模塊功能測試65-68
• 5.3 系統(tǒng)性能測試68-69
• 5.4 測試結(jié)論69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻71-76
• 致謝76-77
• 個人簡歷77

【參考文獻】

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本文編號：782140