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飞行仿真虚拟可视化的实现技术研究

焦培刚  
【摘要】:随着计算机技术、通信技术及其他相关技术的发展,信息的可视化成为新的应用发展方向,飞行仿真虚拟可视化日益成为当前的研究热点。飞行仿真虚拟可视化系统在飞行器设计、性能分析、飞行员训练、战法分析以及国防建设中起着十分重要的作用。本文在查阅了大量有关飞行仿真及虚拟可视化的参考文献基础上,重点对飞行仿真虚拟可视化中的飞机建模、大面积地形生成、仪表的可视化建模及动态驱动、虚拟场景设计及视景抖动问题进行了研究。 本文首先阐述了飞行仿真中各种常见的可视化建模技术及优化方法。利用建模工具Creator对飞机、仪表和大面积地形进行了可视化建模,应用LOD技术实现了大面积地形建模,利用DOF技术实现了仪表指针的动态交互,在模型控制中利用包围盒技术和数据库的Fst格式提高了模型控制的实时反应速度。 在可视化虚拟环境的设计中,为了增强虚拟环境的真实感,加入了环境声音,通过可视化编程LynX和代码编写实现了飞机座舱中仪表的实时动态交互驱动,并且设计了图形用户界面操作和键盘操作两种视点控制与切换方式,可以实现虚拟场景的自动漫游,通过碰撞检测的设计,使得飞行仿真虚拟可视化系统更加逼真。 在视景抖动问题的研究中,从网络结构、坐标转换及计算机硬件配置等多个方面详细分析了抖动可能产生的原因,并针对每个原因采取了数据平滑处理、提高计算机配置、采用建模优化技术、利用大面积地形数据库管理技术等相应的解决措施,起到了很好的效果。 最后,介绍了飞行仿真虚拟可视化系统软件的运行实例及其发布方法。


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