基于粒子系统的战场环境特效仿真中云的模拟

基于粒子系统的特殊效果仿真是虚拟战场可视化仿真中的一个重要环节。本文以战场环境仿真为目的,阐述了粒子系统的原理,对自然环境中的云的物理特征进行了描述与分析,提出了基于粒子系统原理云模拟过程中的简化思路与模型,对云的动态方程进行改进分析,最终在Vega中根据简化模型实现了云的三维特殊效果仿真,并成功将其方法运用于某战场环境仿真系统中,最后给出了独立云团的效果图以及使用本文所研究的方法所得到的某战场环境仿真效果图。     

基于Vega的虚拟战场环境中特效仿真研究

在简单介绍了Vega的特效模块后,运用Vega的特效模块模拟了坦克在虚拟战场环境中开火时的爆炸烟火特殊视觉效果,并重点讨论了Vega的特效模块自定义粒子系统的基本属性及仿真运用。实践证明,利用Vega进行虚拟战场环境中特效的可视化仿真不仅方便快捷,而且效果较好。     

基于OpenGVS战场火焰烟雾的模拟

战场特效有助于虚拟战场环境气氛的烘托,其模拟质量直接影响着整个战场仿真的质量.对于战场上的烟雾、火焰等不规则物体,不能采用传统的几何方法建模,而只能采用粒子系统等复杂的数学模型进行模拟.但在战场环境模拟时,同一场景中常常会出现多处火焰、烟雾的情况,这时巨大的计算量势必大大影响场景仿真的实时性.文章对基于OpenGVS的特效实现方法进行了研究,提出一种基于OpenGVS开发平台,将粒子系统模型与二维纹理动画模拟相结合的实现方式,明显减少了模拟所需计算量.将此方法运用到某型高炮训练仿真器的场景模拟中,实际应用表明,保证实时性的同时使战场特效得到了高质量的模拟.     

基于Direct3D和粒子系统的导弹尾焰模拟

为了能更加逼真地展现三维实时战场环境,对不规则模糊物体如火焰、烟雾、雨滴、雪花、波浪等的模拟仿真则显得尤为重要。国内外学者不断探索,先后提出了若干种针对不规则模糊物体的建模方法。粒子系统方法是到目前为止在模拟不规则模糊物体方面最成功的一种生成算法。通过对Direct3D中点精灵和粒子系统理论的研究,采用点精灵和纹理映射技术逼真地模拟出导弹的尾焰效果,从而再现了三维实时战场环境。     

OpenGL中基于粒子系统雷达扫描实时模拟

雷达扫描模拟是战场态势视景仿真研究领域的难点之一。提出了一种基于粒子系统的三维雷达扫描实时模拟方法,结合雷达扫描的规律性,对传统粒子系统模型进行改造,用点元绘制雷达余辉粒子。并运用OpenGL图形库在PC机上实现了雷达扫描的实时模拟。实验结果证明该方法满足逼真性和实时性要求。     

通用粒子系统模型优化研究

为提高通用粒子系统特效仿真的真实感,增加战场影响因子的属性和接口,以表现特效对其他作战要素的影响;采用基于双次多精度视点距离优化的系统结构,以提高粒子系统仿真的实时性;为提高渲染效率,结合GPU可编程流水线,利用曲面细分和数据缩放技术,节约存储空间和传输时间的同时增强仿真效果。最后针对优化前后粒子系统的性能,在相同硬件条件下模拟相同的战场特效,对优化后与优化前的粒子系统进行对比,结果表明优化后的系统在仿真中具有较大的优势。     

可漫游的虚拟战场环境建模与实现

虚拟战场环境是军用仿真的一个重要基础平台，构造可漫游的虚拟战场场最是军用仿真中最基本的、必不可少的一个环节，广泛应用于战场模拟，作战训练和电脑游戏等方面。论文在简单介绍了构造虚拟战场场景的一般性步骤后，重点讨论了地形、自然现象等关键技术及漫游控制的实现等，论文在分析粒子系统的一般实现原理的基础上，提出了提高粒子系统算法实时性的一些技巧。实践证明，所实现的虚拟战场场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。     

虚拟海战场环境中的战斗过程仿真模型

对战斗过程的仿真是虚拟海战场环境的核心，是提供符合实战背景战术想定的基础。该文以俯冲轰炸航迹仿真模型和基于粒子系统的爆烟模型为例，对虚拟海战场环境战斗过程进行了模型描述。解决了虚拟海战场环境中战斗过程仿真的关键性问题。     

基于通用粒子系统模型的虚拟战场特效设计

该文总结了基于粒子系统的战场特效仿真方法,通过对粒子系统建模过程的分析,抽取战场特效的共同特性,设计了一个由粒子发射器、粒子、属性修改器和渲染器组成的通用粒子系统模型。并通过该模型对虚拟战场的常见特殊效果进行仿真。     

基于粒子系统的战场特效通用模型的设计与实现

按照仿真实现抽取了各种战场特殊效果的共性,采用面向对象技术将特效的物理特性的数学描述和表现特性的可视化描述相分离,同时结合程序式随机过程控制粒子系统的各特性模拟,并对通用模型采用基于视点距离进行了优化,实现了层次组织的类库,较好地满足了大规模虚拟战场环境仿真对特殊效果仿真真实性、实时性和开放性等要求.最后给出了一个基于通用模型扩展的实例.     

基于OpenGL的礼花粒子系统模拟研究

粒子系统是一种能够有效模拟不规则运动的景物或现象的图形生成算法.本文将粒子系统的关键方法和OpenGL纹理映射技术相结合,设计了一种礼花粒子系统的模拟生成算法.该算法利用粒子系统对礼花的属性和运动特征进行建模,再利用纹理映射技术显示计算得到的每个礼花粒子.实验结果表明,本文所提出的礼花模拟生成算法具有简单快速的特点,并且达到了较好的逼真度,适合实时性较强的应用.     

大气介质环境后向散射穆勒矩阵的特性分析

后向散射穆勒矩阵仿真应用的研究具有很多潜在的优势,通过分析穆勒矩阵元素传递的信息可以有效辨别介质特性.以大气环境介质为探究背景,通过偏振蒙特-卡洛仿真方法建模,分析了不同大气环境介质情形下,穆勒矩阵元素的变化规律.仿真结果表明:随介质粒子尺寸增加,穆勒矩阵元素整体呈现向中心收缩态势,特定元素对粒子尺寸敏感,其径向峰值可以明显反映粒子尺寸变化;随介质粒子浓度增加,穆勒矩阵元素强度衰减,特定元素圆周曲线幅值可以反映粒子浓度变化.     

城市作战环境三维可视化系统的设计和实现

在Windows平台上，使用OpenGL图形结口，结合城市作战环境特点，采用面向对象的编程技术，综合运用各种可视化手段设计并实现了一个基于大比例尺信息的城市作战环境可视化系统。重点介绍了混合网构造数字地形模型、建筑物基本几何模型构件和粒子系统在城市作战环境可视化中的运用。     

基于粒子系统烟雾的模拟

传统基于粒子系统烟雾的模拟无法模拟烟雾的扩散行为,而且需要大量粒子,因此满足不了虚拟战场逼真度和实时性的需要.提出一种基于粒子系统理论和离散浓度场相结合来模拟烟雾的算法.在粒子的属性中加人浓度属性,利用三维扩散方程的有限差分建立浓度场,浓度场的变化由浓度场内空间粒子的位置和扩散方程决定,通过浓度场的变化使粒子分裂来模拟烟雾的扩散,通过粒子的运动反映风场的作用.与传统的粒子系统相比,增加了对烟雾扩散的描述,大大降低粒子的数量,该算法保证了生成烟雾的逼真效果,满足了虚拟战场实时性需要.     

粒子系统模型在水彩画上的应用

粒子系统是一种可以有效模拟不规则运动的景象或现象的图形生成算法。将粒子系统的关键方法和OpenGL纹理映射技术相结合,设计了一种水彩画的模拟生成算法,利用鼠标实现用户交互。该算法利用纹理映射技术模拟颜料粒子,通过粒子的扩散作用模拟水彩画的绘制过程。实验结果表明,提出的水彩画模拟算法具有简单快速的特点,并且达到了较好的逼真度。     

基于DIS技术的雷达对抗仿真方法

该文简单介绍了利用DIS技术对雷达对抗进行仿真的思路,实践证明,这种利用计算机纯数字仿真的思路研制的雷达模拟器对雷达操作手在电子战环境下进行训练有非常好的作用。     

基于OpenGL的仿真可视化技术研究

可视化仿真技术是计算机可视化技术和系统仿真技术相结合形成的一种新型的仿真技术,其最重要的应用之一就是进行虚拟战场环境构建,供军事演习与训练,这样不仅节省了开支,而且资源还可重复利用。文章介绍了可视化仿真在各领域的重要性,详细阐述了可视化仿真的主要内容(原始数据、环境背景、仿真过程、仿真输出以及视点漫游),简单介绍了各方面的具体实现;并且结合某导弹联网训练模拟器,针对可视化仿真中最重要也是最困难的内容——环境背景,详细阐述了采用OpenGL和层次细节(LOD)技术的战场环境渲染流程及方法,最后给出了场景的渲染结果。     

基于有限状态机的战场环境仿真用户界面管理系统

为了降低编写作战环境专用仿真用户界面的繁杂性与重复性,提出了一种战场环境仿真用户界面管理系统;该系统基于有限状态机进行流程控制,利用XML描述用户界面静态布局,在系统运行时,动态生成仿真用户界面,并将该系统成功应用于海域战场环境仿真中;实验结果表明,基于状态机的战场环境仿真用户界面管理系统是具有良好扩展性和使用范围的系统,能够提高战场环境仿真的开发效率。