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基于OpenGL的飞行视景仿真研究

张丹  
【摘要】: 视景仿真利用计算机图形技术,根据仿真目的来构造目标对象的三维模型、再现真实的环境,能够逼真地再现飞行过程。视景仿真为飞行器研究提供一种直观、便捷的仿真分析手段,克服了传统实验技术耗费大、周期长、要求高的缺点。 论文首先讨论了视景仿真中飞行器飞行数据的采集方法。惯性组件测试系统中的轨迹发生器模块为视景仿真系统提供飞机的轨迹和姿态数据。设计了一套完整的FIFO通信机制实现轨迹发生器模块的消息输入输出,为了提高对飞行仿真器(转台)控制的实时性,采用多线程技术完成了对惯性组件(IMU)的控制和数据采集。 论文对飞行三维仿真系统开发的关键技术进行了研究,详细阐述了飞行视景仿真软件的设计和实现。基于OpenGL图形库利用面向对象技术,实现了飞机飞行过程的可视化仿真:采用Milkshape3D软件建立目标对象模型,基于分形技术和球形法分别模拟三维场景中地形和天空,利用粒子系统完成飞机尾焰的建模,同时运用纹理映射技术实时高效地制作出极具真实感的图形;建立定时器利用模型变换实现三维模型的实时驱动,并借助视点变换技术多角度地观察飞机飞行


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