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武警指挥训练仿真系统关键技术与应用模式研究

王卫峰  
【摘要】: 伴随着信息技术的深入发展,虚拟现实技术与GIS技术的结合使得虚拟环境的仿真得以实现。数字城市、数字地球及虚拟战场等一系列研究方向取得了突飞猛进的发展,并逐步由理论走向应用。武警(CAPF)指挥训练仿真系统就是应用虚拟现实技术和GIS技术的一个可视化仿真系统,三维地理环境建模是构成该系统的基本要素,也是系统实现中的关键技术,因此本文将对三维地理环境中地形地物的建模技术及系统在武警部队指挥控制中的应用作较深入的研究和探讨。 本文所做的研究工作集中在五个方面: 1.提出了一个武警指挥训练仿真系统的体系结构,研究了系统的功能结构和处理流程。在深入分析系统功能需求的基础上,重点研究了该系统各功能模块的具体功能和系统场景集成与仿真的具体流程,最后对系统实现中的一些关键技术及实现方法进行了研究和讨论。 2.研究了基于LOD三维地形的生成与实时显示技术和复杂建筑物CSG建模技术,并研究了地形与地物的匹配方法,实现了二者的无缝拼合。在三维地形建模方面,重点研究了基于LOD三维地形建模的模型简化和绘制方法,满足了大规模地形绘制对实时性和真实感的要求;在复杂建筑物建模方面,重点研究了复杂建筑物的CSG建模方法,实现了复杂建筑物的简化建模。最后采用改造地形将其置平来匹配建筑物的方法,实现了地形与地物的良好匹配。 3.提出了一种在三维道路建模中利用计算机自动实现交叉口检测与建模的处理方法。提出了一种基于包围矩形判断算法的三维道路交叉口自动检测与建模的方法,利用该方法,实现了对三维道路中的交叉口进行自动检测与建模,并可实现对地形的自动匹配。 4.设计并实现了一个指挥训练仿真实验系统,研究了系统实现过程中涉及的一些关键技术。 5.通过对武警部队现有指挥方式的分析研究,对武警指挥训练仿真系统在武警部队指挥控制中的应用模式进行了探讨,研究了系统在作战指挥和军事训练中的应用。 文章最后对所研究的工作进行了总结,并提出了进一步研究的内容和方向。


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