OpenFlight模型的OpenGL接口研究

OpenFlight格式是目前在实时视景仿真领域流行的三维模型文件格式,由于其数据库具有层次化和逻辑性的特点,因而有着广泛的用途.通常OpenFlight模型是专门由Vega、Vega Prime和OpenGL Performer等商业实时视景仿真软件环境来驱动和渲染的.这种视景仿真开发模式开发效率较高,功能也很强大,但是由于这些软件价格昂贵,性能实现不够灵活,且会受到许可证的限制,从而限制了它的应用范围,而利用OpenGL开发可以弥补上述不足.本文提出了一种基于OpenFlight API的OpenFlight模型的OpenGL读取渲染接口,使得OpenFlight模型能够应用在由OpenGL开发的视景仿真系统中.     

基于PC机的飞机刹车虚拟视景实现

本文针对飞机刹车半物理仿真的需求和特点,提出应用LabWindows/CVI嵌套OpenGL实现虚拟视景的思想。对于视景实现中的关键性问题——场景建模及模型渲染、气候模拟以及多窗口实现等进行了详细介绍。本文解决了OpenGL输入外部文件难的问题,并且很好的将OpenGL嵌入进LabWindows/CVI开发环境里,提出了一种新的多窗口实现方法。本视景软件采用模块化编程,因而具有很好的移植性,其设计思想可以被其它视景系统开发所借鉴,具有很高的实用性。     

OpenGL在Vega开发环境中的应用研究

Vega作为一种优秀的视景仿真软件,已经成为视景仿真领域的主流开发平台,但对于某些专业的视景仿真系统开发还存在一定的困难,有些功能在Vega中无法实现,必须将OpenGL直接引入Vega中。本文阐述了Vega开发平台与penGL相结合使用的一些关键技术及开发方式,并将其应用于卫星轨迹预报的视景仿真系统中,取得了良好的效果。     

虚拟地空战场通用视景仿真软件系统的设计

针对地空战场仿真的三维演示需求,基于高层三维图形开发环境设计了一套通用的视景仿真软件系统,适应于实时数据、人工规划路径等多种仿真驱动形式。使用MultiGenCreator建立了三维武器实体和地景模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和战场特效;利用大规模地形管理技术解决计算机对战场大地形实时处理能力不足的缺陷;通过设计粒子系统模拟了各种复杂的场景特效;利用C++编程,调用VegaAPI函数,开发了视景仿真程序。开发和应用结果表明,该系统灵活通用,效果生动,并且比以往直接基于OpenGL图形库开发的视景仿真软件提高了画面逼真度,缩短了开发周期。     

多水下机器人视景仿真系统技术研究

该文介绍了多水下机器人群体分佰式智能控制软件的视景仿真系统。以MultiGen Creator建模,利用实时视景开发软件包OpenGL Performer,采用POSIX Thread多线程技术,在Linux环境下开发了分布式多水下机器人三维视景仿真平台。实现了多水下机器人分布式智能控制软件系统的实时视景仿真,保证了整个系统的信息共享与时间同步。同时该文讨论了该视景仿真软件的开发过程以及整个系统的体系结构和信息流程。试验结果表明,该视景系统可逼真演示多水下机器人编队水下航行、作业等过程,并满足系统仿真的实时性要求。     

Vega环境下汉字显示技术的实现方法

Vega作为一种优秀的视景仿真软件,在军事仿真、城市规划等很多领域应用广泛,但Vega只提供了西文字符的显示,并不支持汉字的显示,这就给某些视景仿真系统的开发带来了一定的困难.在对Vega研究的基础上,采用OpenGL回调技术,实现了Vega中汉字的二维及三维显示.该方法可用于大型分布式仿真环境中,与Vega提供的vgFont功能相比,显示速度有明显提高,具有较高的实时性和一定的可移植性,对Vega环境下其他仿真特效的实现有一定的指导意义.     

海洋环境视景仿真方法研究

针对海洋工程领域仿真可视化的需求,系统研究了海洋环境的视景仿真方法。以三维图形高层开发环境——Vega软件为开发平台,基于honguet-Higgins海浪模型和纹理映射实现了动态海面仿真;基于“Environment Effect”仿真模块生成了海空效果,并设计运动路径,在场景中添加了飞翔的海鸟;利用三维建模、雾化、粒子系统等方法模拟了水下空间效果,利用Creator创建了海底地形模型,通过循环纹理映射实现了海底闪烁光斑的显示;对舰船尾流特效进行了仿真,并概述了各种海洋特效的仿真方法。应用于基于微机平台的虚拟海洋战场实时视景仿真软件中,生成的图像逼真,帧频高于30帧／秒。     

基于xml的实时战场环境仿真

针对传统军事演练仿真实验中,一次试验只能仿真一种战场环境的情况。提出了一种实时战场环境仿真方法,该方法采用分布式仿真技术,将系统分为任务端与视景仿真端,任务端负责作战任务的生成,视景仿真端负责战场环境的创建和显示;通过xml文件将任务端作战任务下达给视景仿真端,视景仿真端根据xml解析内容动态生成战场环境,并显示仿真效果,解决了系统的配置问题和实时性显示问题。采用该方法生成的二维或三维战场环境,能随仿真试验要求的改变而改变,无需重新编译,实现多次仿真试验,提高仿真效率。通过仿真表明了该方法的有效性。     

卫星在轨运行视景仿真

针对卫星在轨运行系统演示的需要,将建模与仿真技术引入视景演示系统联邦成员,提出了基于HLA的卫星在轨运行视景演示系统,开发相应的联邦成员。利用卫星在轨运行仿真系统的总体方案,设计了视景演示系统的总体结构;引入了先进视景仿真软件Creator和Vega Prime对卫星在轨运行仿真系统中视景仿真联邦成员进行可视化仿真和建模实现,建立了卫星和星空恒星模型,可以用OpenGL的星空背景加速实现;最后结合HLA、OpenGL和Vega Prime建立仿真框图。仿真结果证明,设计的仿真系统满足系统真实的实时性、准确性要求,具有良好的沉浸感和较高的可信性。     

虚拟海战场中场景生成与实时显示技术研究

虚拟海战场的三维场景生成与实时显示是构成虚拟海战场视景仿真系统的重要部分，包括几何形体建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。以MultiGen Creator为建模平台，通过完成一个仿真模型讨论了解决建模逼真度与仿真实时性矛盾的一些措施；基于Vega仿真软件环境开发了海洋战场中的各种复杂场景特效，解决了非视觉物理量的可视化问题；利用Visual C＋＋开发了视景仿真程序。解决了视景驱动，自动视点切换及仿真记录回放等具体问题。仿真结果表明，该系统较好地满足了视景仿真实时性和逼真度的要求。