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基于Vega Prime的坦克虚拟仿真训练系统的设计与实现

尹国华  
【摘要】:虚拟现实技术是20世纪新兴的一门学科,它基于物理学、心理学等经典理论,融合了3D投影显示、空间跟踪定位等前沿科技,它依据现实而不拘泥于现实,可以充分发挥人的想象力和创造力,目前已广泛的应用于军事、工程、教育、卫生等多个领域。 本文针对坦克部队实际训练面临的问题,利用虚拟现实技术设计了一个坦克虚拟仿真训练系统。系统以美国M1坦克的部分真实数据为基础,配合精确的三维模型、逼真气象环境、以及爆炸、闪光特效等,构建了一个坦克虚拟仿真训练环境,实现了坦克的驾驶、射击、智能对抗以及指挥监控、综合评估等功能。 系统主要分为模型制作和仿真实现两个环节。模型制作使用了Creator、GL Studio等软件,主要包括:地形模型的制作,地物特征的添加,装备模型的建立,仪表界面的设计以及纹理贴图的使用等;制作过程中,使用了细节层次、实例化以及纹理映射等技术,有效地降低了模型库的空间,部分仪表界面模型添加了代码,可实现交互功能。仿真实现使用了Vega Prime视景仿真平台,具体编程在VS.NET2003环境下实现,主要包括:虚拟场景的构建(如气象环境因素的仿真,特效的生成,路径的规划等),以及坦克动力学仿真、坦克火控系统仿真、人工智能仿真三大模块仿真,可以模拟真实的行驶状态,模拟火控系统从发现目标到瞄准射击的全过程,以及模拟灵活多变的编队、寻路等运动策略。


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