基于Direct3D的飞行器飞行航迹生成显示系统设计

飞行器飞行航迹的三维显示是虚拟战场环境的重要组成部分,具有广泛的应用性。使用VisualStudio.NET2005软件平台,介绍了基于Direct3D技术的某航迹生成显示系统的开发过程,说明了Direct3D程序的基本结构和空间物体显示及运动原理,分析了系统开发的整体框架及所用到的关键技术,详细推导了飞行器直线飞行和水平机动时位置点的坐标信息,并对运行效果做了相关演示。

基于Torque 3D引擎的虚拟海战场应用研究

为了简化虚拟海战场构建方法,提高构建效率,提出了一种基于Torque 3D引擎的虚拟海战场构建方法。与传统的方法相比,该方法采用Torque 3D引擎自带的功能模块,通过导入3D模型形成战斗实体,结合粒子系统的思想,实现对真实数据地形的构建以及雨、闪电等自然天气和爆炸、烟雾等不规则形状物体的模拟。实验表明,利用该方法可以简单、快速的构建出虚拟海战场场景。

一种笛卡尔坐标下的多功能3D打印系统设计

3D打印系统能快速打印战场所需的一些零部件和特殊伪装防护器材,针对战场上保护自身、欺骗敌方的需求,设计了一款多功能3D打印系统。该系统以ATmega 2560作为核心处理器,采用A4988驱动步进电机和挤出机,应用模糊比例-积分-微分(PID)控制算法,更加稳定精确地控制温度。利用该打印机系统对某电磁定位系统0.38~2 GHz频段进行建模及打印,与传统工艺相比,缩短了生产周期,节省了原材料,仿真质量约为传统工艺铸件质量的一半,为军用伪装、外场快速修补提出一种新思路。

3D打印技术在车辆装备战场抢修中的应用

为更好地满足车辆装备战场抢修要求,研究将3D打印技术引入到车辆装备战场抢修领域。分析3D打印技术应用于车辆装备战场抢修的可行性,论述3D打印技术应用于车辆装备战场抢修中的方法,提出3D打印技术应用于车辆装备战场抢修中的关键技术。

二三维联动战场可视化系统的研究与实现

采用动态分页调度算法结合LOD技术实现了海量三维地形数据的加载与显示,研究三维军标绘制技术,提出了一种基于可视范围动态计算投影区域的方法,解决了三维线、面标号纹理模糊不清问题。采用MVC设计模式搭建二三维联动战场可视化系统框架,实现了二三维在视域范围、态势标号、地理信息查询之间的联动。

基于位移映射的非规则军队标号绘制算法

为了解决三维非规则军标与地形的叠加问题,提出一种基于位移映射的军队标号绘制算法.首先在GPU片元着色器中对地形进行平滑过滤,滤除局部细节而保留地形起伏的主体趋势,将处理结果实时绘制成位移映射纹理;然后由非规则军标的控制点集生成军标二维外轮廓,用之裁剪一次NURBS表面生成平面的军标网格;最后在GPU顶点着色器中依据绑定的位移映射纹理位移军标网格上各顶点,以达到地形匹配的目的.实验结果表明,该算法可使非规则军标合理地匹配上三维地形,且运算效率高,能满足交互编辑以及动态推演的实时要求.

三维战场态势表达中符号模型的分类研究

在基于三维环境的战场态势表达中,符号模型作为一种信息载体,扮演着非常重要的角色,但其往往数量众多且种类繁杂。重点研究如何从多角度对态势表达系统中的各种符号模型(包括直观的和抽象的)进行科学合理的分类,分别从建模方式、定位方式和组织方式对符号模型进行了分类。并在上述分类结果的基础上,基于C++模板设计并实现了一种简洁、清晰的分类实现方法,解决了使用多继承所带来的冗余、复杂的问题。

基于无人机遥感影像的三维战场构建技术研究

针对三维战场环境快速构建需求,提出了一种基于无人机遥感影像全自动构建三维战场环境的技术方法。利用无人机快速获取预定区域的遥感影像,基于运动与结构的方法完成场景的稀疏重建和影像标定,使用多视立体匹配算法重建场景的稠密点云,对点云进行曲面拟合和纹理映射生成三维战场数字模型。实验结果表明,提出的方法能够快速构建作战区域的三维场景,有效提高三维建模的效率,在地形分析、情报侦察、作战评估等方面有着重要意义。

空地战场作战可视化仿真系统研究

采用STAGE作为作战想定编辑器,MultiGenCreator和Vega作为视景仿真开发工具,在SGI350大型图形工作站上开发了空地战场作战可视化仿真系统。解决了作战想定的二维显示、三维地形建模、UNIX系统下的视景仿真软件开发以及经由实时网络接口与分布交互仿真系统的连接等关键技术。结果表明系统具有图像刷新快,实时性好和逼真度高等优点。

三维数字化战场环境构建技术研究

考虑到数字化战场环境信息多维、多源、多尺度、多时态的特点,必须以建立可视化的战场信息环境为目的,对所有信息进行统一处理,建立规范的战场信息库和模型库,满足数字化战场环境实时绘制和浏览的需求。提出了一种三维数字化战场环境的设计方案,对三维数字化战场环境中的地理环境、电磁环境、气象环境等信息可视化技术进行了研究,构建了一个典型的三维数字化战场环境。

基于NT的海战场三维地形的生成与实时显示

海战场环境仿真是海军作战模拟的重要内容,逼真的战场环境实时仿真是作战模拟的基础,它为保障、分析、作战评估等试验提供了仿真平台。针对海战场仿真中大规模三维地形的生成与实时显示问题,提出了一种基于VEGA和NT平台的解决方案,讨论了DEM数据的组织及分割、数据格式的转换以生成OpenFlight格式的地形数据,介绍如何把地形数据加入VEGA场景中重新拼接,设置视点参数,最后转换为Fast格式实现实时显示。

虚拟海战场中场景生成与实时显示技术研究

虚拟海战场的三维场景生成与实时显示是构成虚拟海战场视景仿真系统的重要部分,包括几何形体建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。以Mu ltiG en C reator为建模平台,通过完成一个仿真模型讨论了解决建模逼真度与仿真实时性矛盾的一些措施;基于Vega仿真软件环境开发了海洋战场中的各种复杂场景特效,解决了非视觉物理量的可视化问题;利用V isua l C++开发了视景仿真程序,解决了视景驱动,自动视点切换及仿真记录回放等具体问题。仿真结果表明,该系统较好地满足了视景仿真实时性和逼真度的要求。

战场电磁态势3维可视化技术

科学直观地显示战场电磁态势,有助于电子战指挥员对战场电磁态势的准确判断,从而科学决策、合理部署电子对抗力量。根据3维符号多视觉变量的特点,设计并实现了适合于电磁态势表达的电磁态势3维仿真符号。重点解决了表达电磁目标间交互事件的动态仿真符号、表达电磁装备工作状态的序列图像符号以及表达红外箔条干扰的粒子特效符号。为战场电磁态势提供了一套基于3维符号的表示方法。

三维态势系统中战场要素模型的建模方法

在三维态势显示系统中,对各种战场要素模型有着不同的显示要求和建模方法。首先对战场要素模型进行了分类。然后分析了各类模型的处理方法。重点针对三维线状和面状不规则战场要素,提出了一种基于原模型的通用可视化方法。该方法可以方便地处理所有类型的线状和面状要素,具有通用、简单、灵活、效率高的特点,可以应用于各种三维态势处理系统中。

电磁环境可视化系统的设计与开发

本文构建了电磁环境可视化系统的总体框架,将系统划分为数据预处理与基础地理环境构建、数据库管理与维护、电磁环境计算与分析、电磁态势可视化和综合统计分析与决策支持五个模块。介绍了系统各模块的设计和实现方法,完成了系统的总体开发和集成,实现了区域电磁环境计算与可视化,为指挥员提供及时、全面、动态的电磁态势信息。

基于原模型的不规则队标的三维可视化方法

三维态势可以形象逼真地显示战场态势,线状和面状不规则队标的处理是其中的重点和难点。提出了一种基于原模型的通用三维队标可视化方法,该方法以原模型作为队标显示的平台,队标的几何形态使用纹理来反映,具体实现了静态、动态原模型的地形匹配和路径匹配以及二维队标图形到原模型的纹理映射。实际应用表明,该方法具有良好的可视化效果,可以方便地处理所有类型的不规则队标,具有通用、简单、灵活、效率高的特点,可用于各种三维态势处理系统中。

虚拟海洋战场信息动态实时显示技术研究

为了能够以通用、灵活的形式逼真反映战场的对抗过程,展现攻防双方对抗效果,针对虚拟海洋战场信息实时显示技术展开研究,针对二维电子地图显示和三维虚拟场景显示的特点,实现了两种显示方式的集成交互,解决了三维环境仿真、听觉仿真、坐标转换、视点控制、数据平滑及回放等关键技术,较好的结合了二维电子地图显示的宏观性和三维虚拟场景显示的直观性,应用于某虚拟海洋战场仿真系统,能够更好地增强战场感知能力,提升作战仿真研究与训练的效果。

战场态势三维图形仿真系统的设计与实现

针对现代战场对态势仿真系统的要求,分析了系统的功能点、技术支持体系和系统架构,深入研究了军事概念模型分类、地形生成算法、轨迹平滑算法、数据存储算法等关键技术,设计了一个扩展性良好的系统架构,实现了一个战场态势三维图形仿真系统的原型系统。试验结果表明:原型系统仿真效果好,可以作为进一步开发的基础。

海战场环境下船体建模技术研究

虚拟海战场的三维船体建模与实时显示是构成虚拟海战场视景仿真系统的重要部分，包括几何形体建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。利用VC作为开发工具，Oracle作为舰船性能结构数据库管理软件，OPenGL作为图形API，通过完成一个仿真模型，提出了解决建模逼真度与仿真实时性矛盾的一些措施。

战场环境三维地形快速生成算法研究

针对庞大战场环境三维地形数据限制地形绘制速度问题展开研究。在确定仿真视野剪裁区域的基础上,提出一种新的实时调度算法;对可见数据区域,通过连续细节层次(Level of Detail,LOD)建立分块四叉树和设计基于距离空间误差方法的自适应节点评估系统,通过三角平面判据剔除背面三角形,实现连续LOD模型的快速动态构建;仿真数据表明,该方法在保证显示效果的前提下,剔除多余三角形,取得较高的帧数,较好地实现了大规模战场三维地形的实时快速漫游。