本文選題：自然景象模擬 + 海面船只紅外尾跡仿真　； 參考：《計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報》2017年07期

【摘要】：隨著紅外熱像儀成像分辨率的提高,已能觀察越來越多新的目標(biāo)紅外成像特征.為探究航拍海面船只紅外尾跡的形成原因和具體成像特征,基于流體動力學(xué)和紅外物理學(xué)原理,提出一種海面船只紅外尾跡建模與繪制新算法.首先使用體素化將船體轉(zhuǎn)化為固體粒子,以實現(xiàn)固-液耦合效果模擬;然后提出一種海水垂直面的溫度變化模型,以確定液體粒子的初始溫度值分布;為模擬海上行駛船只的運動及其場景的紅外成像特性變化,提出一種新的結(jié)合光滑粒子流體動力學(xué)(SPH)模型及海水熱傳導(dǎo)機制的模型;最后通過紅外成像模型,成功繪制出海面船只的紅外尾跡場景特征圖像.文中所提出的海水熱傳導(dǎo)機制SPH模型除了能模擬船只尾跡的幾何形狀變化外,還能求得尾跡區(qū)域海水的紅外物理特征變化,并從實驗?zāi)M的角度證明了紅外尾跡的成像原因.該算法在海面目標(biāo)的探測與救援、軍事上的紅外隱身與對抗等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用價值.
[Abstract]:With the improvement of infrared imaging resolution, more and more new infrared imaging features can be observed.In order to investigate the cause of formation and imaging characteristics of infrared wake of sea surface ship, a new algorithm for modeling and rendering infrared wake of sea surface ship is proposed based on the principles of hydrodynamics and infrared physics.Firstly, the ship is transformed into solid particles by voxelization to simulate the effect of solid-liquid coupling, and then a model of temperature variation on the vertical surface of seawater is proposed to determine the initial temperature distribution of liquid particles.In order to simulate the motion of ships at sea and the changes of infrared imaging characteristics of the scene, a new model combining the SPH model of smooth particle hydrodynamics and the heat conduction mechanism of seawater is proposed, and finally, the infrared imaging model is adopted.The infrared wake scene feature image of sea surface ship is successfully drawn.The proposed SPH model not only can simulate the variation of ship wake geometry, but also can obtain the infrared physical characteristics of the sea water in the wake region. The imaging reason of the infrared wake is proved from the point of view of experimental simulation.The algorithm has important application value in the detection and rescue of sea surface targets, military infrared stealth and confrontation.
【作者單位】： 浙江大學(xué)CAD&CG國家重點實驗室;北京空間飛行器總體設(shè)計部;浙江工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國家“八六三”高技術(shù)研究發(fā)展計劃(2015AA016404) 國家自然科學(xué)基金(61272302,61303141)
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：1740877