文档介绍：分类号:——骸!密级:——编号:——::;导弹飞行仿真虚拟可视化系统的设计与实现工学硕士学位论文硕士研究生:指导教师学位级别学科、专业:所在单位论文提交日期:学位授予单位:杨翠娥副教授通信与信息系统信息与通信工程学院哈尔滨工程大学论文答辩日期:赵娜工学硕士年:。埃骸啊盝—ā:
摘要在传统的导弹飞行弹道的演示中,人们多是对导弹弹道进行数据仿真,绘制弹道轨迹,这种数值仿真不仅不够直观,而且限制了对导弹进行实时控制,已越来越不符合现代武器作战系统的需要。随着虚拟现实技术的发展,利用虚拟技术实现可视化仿真成为了当前研究的热点。本文将虚拟现实可视化技术引入到导弹飞行实时仿真中,利用虚拟现实可视化方法,将仿真数值信息实时的转化为虚拟环境下的三维图形图像信息,从而使得飞行仿真可视化系统更加逼真。论文的主要研究工作和成果包括以下一些内容:论文在复杂实体建模、虚拟场景设计、系统实时优化和实现等方面进行了研究,实现了虚拟现实建模技术的一些特性。结合导弹飞行动力学及运动学特征要求,,并利用其地形建模模块实现了大地形的建模。在三维场景仿真中,使用驱动软件进行开发,在分析了的软件特点和场景渲染技术基础上,给出了系统的场景显示、模型驱动与控制的实现方法。论文分析了系统实现过程中的关键技术,利用实时仿真飞行数据,实现了导弹从发射至目标攻击段三维效果模拟,并生成了包括天空、地表雾、海浪、目标船尾迹、导弹尾焰等的特殊效果。系统具备了虚拟现实技术的基本特征,满足飞行仿真的真实感和实时性的要求,为三维建模、实时仿真和虚拟现实系统技术的验证提供了一种新的途径。关键词:虚拟现实;可视化;实时仿真;建模哈尔滨檀笱妒宦畚
疭琽—,,哈尔滨檀笱妒宦畚,,甌,琣瑂—,,瑃’疭瓵琭琲,甌
;—;
婢~哈尔滨工程大学学位论文原创性声明墼滏聊Ⅺ堰本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。年字者期作日
第滦髀课题目的及意义世纪年代以来,随着信息技术的飞速发展,计算机技术、网络技术、计算机仿真技术、软件工程、图形学、多媒体技术等相互交差、渗透、融合,计算机仿真技术应用更是不断向广度和深度拓展。虚拟仿真可视化技术的研究与应用越来越受到世界各国的重视。虚拟现实技术的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域,为智能工程的应用提供了新的界面工具,为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法【。在需要对大量抽象数据进行处理时,这种技术的应用,改进了人们利用计算机进行工程数据处理的方式,目前已在军事、医学、设计和娱乐等领域得到了广泛的应用,并带来了巨大的经济效益。可视化仿真是虚拟现实技术的重要表现形式,可视化仿真采用计算机图形图像技术,根据仿真的目的,构造仿真对象的三维模型再现真实的环境,并实现用户与环境进行自然交互,达到非常逼真的仿真效果。可视化仿真把仿真中的数字信息变成直观的、以图形图像形式表示的、随时间和空间变化的仿真过程】【。研究人员需要知道系统中变量之间、变量与参数之间、变量与外部环境之间的关系,从而获得系统的静态和动态特性。根据仿真的目的,构造仿真对象的三维模型或再现真实的环境。为了给观察者提供逼真的信息,实时生成的视景图像的刷新速度应达到每秒帧以上。可视化仿真有利于缩短试验和研制周期,提高试验和研制质量,节省试验和研制经费,在许多领域都得到了广泛使用。特别地,它十分适于应用在军事领域为武器装备研制、战术演练和训练提供有效、经济的手段和途径,具有十分明显的经济效益,并成为军事领域里重要的高科技手段。一直以来,在传统的导弹飞行弹道的演示中,人们多是根据导弹自身的哈尔滨檀笱妒垦宦畚
,对导弹弹道进行数据仿真,从而在二维平面或三维网格空间中绘制出弹道轨迹。这种数值仿真不仅不够直观,而且限制了对导弹进行实时控制,已越来越不符合现代武器作战系统的需要。随着计算机技术的发展以及对于虚拟现实的应用研究的深入,我们可以将更多的技术手段应用于作战武器系统的仿真开发中。在导弹飞行仿真中,我们需要实时地跟踪仿真运行过程,获得导弹全部飞行状态数据,并以三维可视化的方式模拟显示导弹任一时刻的飞行姿态,从而轻松地驾驭数据模拟、控制实验过程。开展基于虚拟现实琕的可视化研究【【,追本溯源美基本上代表了国际的发展