虛擬戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景仿真的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 23:52
虛擬戰(zhàn)場(chǎng)是指充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),采用多種手段,在獲取戰(zhàn)場(chǎng)信息基礎(chǔ)上,對(duì)多種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理計(jì)算、綜合呈現(xiàn),虛擬實(shí)現(xiàn)真實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。為模擬作戰(zhàn)、訓(xùn)練仿真、武器開(kāi)發(fā)研制等提供虛擬的戰(zhàn)場(chǎng)。根據(jù)雷達(dá)產(chǎn)品仿真、研制的需求特點(diǎn),基于虛擬現(xiàn)實(shí)和計(jì)算機(jī)兵力生成技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景仿真軟件。本論文詳細(xì)論述了與虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)的視景仿真、三維建模、地形渲染等技術(shù);與計(jì)算機(jī)兵力生成相關(guān)數(shù)學(xué)模型計(jì)算、分布交互仿真等技術(shù)。虛擬戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景仿真軟件實(shí)現(xiàn)利用了開(kāi)源軟件工具Open Scene Graph和公開(kāi)渠道獲得的數(shù)據(jù),有效降低了成本。同時(shí)采用了高層體系結(jié)構(gòu)HLA,通用性好、擴(kuò)展性強(qiáng)。
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 STK
1.2.2 MAK
1.2.3 STAGE
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 視景仿真
2.1 三維渲染引擎
2.2 Open Scene Graph
2.3 場(chǎng)景組織
2.4 渲染狀態(tài)
2.5 場(chǎng)景交互
2.5.1 場(chǎng)景瀏覽器
2.5.2 相機(jī)
2.5.3 事件處理器與操作器
2.6 視景仿真架構(gòu)
3 場(chǎng)景建模
3.1 三維模型
3.1.1 三維建模
3.1.2 OSG中三維模型
3.1.3 LOD技術(shù)
3.2 地球模型
3.2.1 簡(jiǎn)化地球模型
3.2.2 地形渲染模型
3.2.2.1 地理數(shù)據(jù)
3.2.2.2 渲染實(shí)現(xiàn)
3.3 目標(biāo)模型
3.4 運(yùn)動(dòng)軌跡
3.5 仿真場(chǎng)景文件
3.6 渲染效果
4 運(yùn)動(dòng)仿真
4.1 坐標(biāo)定義與變換
4.1.1 坐標(biāo)定義
4.1.2 大地坐標(biāo)系和地心直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.3 直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
4.1.3.1 機(jī)體坐標(biāo)系和慣性坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.3.2 雷達(dá)直角坐標(biāo)系和機(jī)體坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.3.3 慣性坐標(biāo)系和地心直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.4 雷達(dá)極坐標(biāo)系和雷達(dá)直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.2 大圓航線計(jì)算
4.2.1 航線角和航程計(jì)算
4.2.2 終止點(diǎn)坐標(biāo)和航線角計(jì)算
4.3 橢圓軌道參數(shù)與計(jì)算
4.3.1 軌道六根數(shù)
4.3.2 橢圓軌道計(jì)算
4.3.3 開(kāi)普勒方程解法
4.3.4 位置速度計(jì)算
4.3.5 軌道六根數(shù)計(jì)算
4.3.6 大圓軌道坐標(biāo)系和地心直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.4 運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.4.1 三維空間運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.4.2 大圓航線運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.4.3 橢圓軌道運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.5 模型數(shù)據(jù)
5 基于HLA框架實(shí)現(xiàn)分布交互仿真
5.1 分布交互仿真技術(shù)
5.2 HLA框架
5.2.1 HLA概述
5.2.2 HLA產(chǎn)品
5.2.3 HLA對(duì)象模型模板
5.2.4 聯(lián)邦成員開(kāi)發(fā)與運(yùn)行
5.3 虛擬戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景仿真實(shí)現(xiàn)
5.3.1 場(chǎng)景仿真聯(lián)邦成員
5.3.2 場(chǎng)景仿真SOM
5.3.3 實(shí)現(xiàn)聯(lián)邦成員運(yùn)行的關(guān)鍵代碼
5.3.4 仿真循環(huán)
6 結(jié)論
攻讀學(xué)位期間獲獎(jiǎng)和發(fā)表論文情況
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STAGE的無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)仿真研究[J]. 申舟,謝文俊,張鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(07)
[2]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用展望[J]. 郝帥. 煤炭技術(shù). 2013(05)
[3]基于齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的雙旋轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床加工空間分析[J]. 許曉光,鹿啟棟. 科技信息. 2013(13)
[4]一種基于本體的HLA SOM構(gòu)建方法[J]. 孫宏波,范文慧,肖田元. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]基于Google SketchUp的虛擬校園三維建模[J]. 李闖,朱靜. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]計(jì)算機(jī)兵力生成系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)研究[J]. 郭善鵬,梁彥,焦連猛,楊峰,蘭華. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2012(08)
[7]三維渲染引擎OGRE與OSG的比較綜述[J]. 金陽(yáng),張宣,李青元. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(10)
[8]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美軍模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 安興,李剛,徐林偉,師穎. 電光與控制. 2011(10)
[9]基于VR-Forces的水面艦艇防空作戰(zhàn)仿真[J]. 王勃,張立民,徐建志. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(03)
[10]利用MAK Stealth進(jìn)行視景仿真開(kāi)發(fā)方法的研究[J]. 趙金平,楊任農(nóng),王眾,龐景. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(13)
本文編號(hào):3581658
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 STK
1.2.2 MAK
1.2.3 STAGE
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 視景仿真
2.1 三維渲染引擎
2.2 Open Scene Graph
2.3 場(chǎng)景組織
2.4 渲染狀態(tài)
2.5 場(chǎng)景交互
2.5.1 場(chǎng)景瀏覽器
2.5.2 相機(jī)
2.5.3 事件處理器與操作器
2.6 視景仿真架構(gòu)
3 場(chǎng)景建模
3.1 三維模型
3.1.1 三維建模
3.1.2 OSG中三維模型
3.1.3 LOD技術(shù)
3.2 地球模型
3.2.1 簡(jiǎn)化地球模型
3.2.2 地形渲染模型
3.2.2.1 地理數(shù)據(jù)
3.2.2.2 渲染實(shí)現(xiàn)
3.3 目標(biāo)模型
3.4 運(yùn)動(dòng)軌跡
3.5 仿真場(chǎng)景文件
3.6 渲染效果
4 運(yùn)動(dòng)仿真
4.1 坐標(biāo)定義與變換
4.1.1 坐標(biāo)定義
4.1.2 大地坐標(biāo)系和地心直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.3 直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
4.1.3.1 機(jī)體坐標(biāo)系和慣性坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.3.2 雷達(dá)直角坐標(biāo)系和機(jī)體坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.3.3 慣性坐標(biāo)系和地心直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.1.4 雷達(dá)極坐標(biāo)系和雷達(dá)直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.2 大圓航線計(jì)算
4.2.1 航線角和航程計(jì)算
4.2.2 終止點(diǎn)坐標(biāo)和航線角計(jì)算
4.3 橢圓軌道參數(shù)與計(jì)算
4.3.1 軌道六根數(shù)
4.3.2 橢圓軌道計(jì)算
4.3.3 開(kāi)普勒方程解法
4.3.4 位置速度計(jì)算
4.3.5 軌道六根數(shù)計(jì)算
4.3.6 大圓軌道坐標(biāo)系和地心直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換
4.4 運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.4.1 三維空間運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.4.2 大圓航線運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.4.3 橢圓軌道運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型
4.5 模型數(shù)據(jù)
5 基于HLA框架實(shí)現(xiàn)分布交互仿真
5.1 分布交互仿真技術(shù)
5.2 HLA框架
5.2.1 HLA概述
5.2.2 HLA產(chǎn)品
5.2.3 HLA對(duì)象模型模板
5.2.4 聯(lián)邦成員開(kāi)發(fā)與運(yùn)行
5.3 虛擬戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景仿真實(shí)現(xiàn)
5.3.1 場(chǎng)景仿真聯(lián)邦成員
5.3.2 場(chǎng)景仿真SOM
5.3.3 實(shí)現(xiàn)聯(lián)邦成員運(yùn)行的關(guān)鍵代碼
5.3.4 仿真循環(huán)
6 結(jié)論
攻讀學(xué)位期間獲獎(jiǎng)和發(fā)表論文情況
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STAGE的無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)仿真研究[J]. 申舟,謝文俊,張鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(07)
[2]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用展望[J]. 郝帥. 煤炭技術(shù). 2013(05)
[3]基于齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的雙旋轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)床加工空間分析[J]. 許曉光,鹿啟棟. 科技信息. 2013(13)
[4]一種基于本體的HLA SOM構(gòu)建方法[J]. 孫宏波,范文慧,肖田元. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]基于Google SketchUp的虛擬校園三維建模[J]. 李闖,朱靜. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]計(jì)算機(jī)兵力生成系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)研究[J]. 郭善鵬,梁彥,焦連猛,楊峰,蘭華. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2012(08)
[7]三維渲染引擎OGRE與OSG的比較綜述[J]. 金陽(yáng),張宣,李青元. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(10)
[8]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美軍模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 安興,李剛,徐林偉,師穎. 電光與控制. 2011(10)
[9]基于VR-Forces的水面艦艇防空作戰(zhàn)仿真[J]. 王勃,張立民,徐建志. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(03)
[10]利用MAK Stealth進(jìn)行視景仿真開(kāi)發(fā)方法的研究[J]. 趙金平,楊任農(nóng),王眾,龐景. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(13)
本文編號(hào):3581658
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