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Direct3D粒子系统实现喷洒车喷洒特殊效果三维仿真

喷洒车喷洒、爆炸、燃烧等特殊效果是虚拟战场环境的重要组成部分。喷洒车喷洒特殊效果的使用可以提高虚拟战场中洗消战术行动仿真的逼真度,本文采用Direct3D粒子系统实现了三维喷洒特殊效果,并给出了相关的实现原理、技术和算法。     

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Vega的虚拟战场对抗仿真应用研究

战场可视化是数字化战场的一种重要的表达方式,虚拟战场仿真是战场可视化的核心应用。本文通过模拟发生在一个虚拟小镇上假想的军事对抗过程,详细讨论了基于Vega的军事仿真应用方法、实现及其关键技术,重点讨论了自然环境模拟、动态视点控制、实时路径导航和基于粒子系统的特殊效果等问题。     

基于Vega的虚拟战场对抗仿真应用研究

战场可视化是数字化战场的一种重要的表达方式,虚拟战场仿真是战场可视化的核心应用.本文通过模拟发生在一个虚拟小镇上假想的军事对抗过程,详细讨论了基于Vega的军事仿真应用方法、实现及其关键技术,重点讨论了自然环境模拟、动态视点控制、实时路径导航和基于粒子系统的特殊效果等问题.     

虚拟战场环境中典型特效生成方法概述

在虚拟战场环境中特殊效果的仿真逼真度直接影响着整个视景仿真的质量,而在众多特效中烟、云、雾、火焰等不规则物体的仿真一直是视景仿真的重点和难点.该文介绍了生成烟、云、雾、火焰等不规则物体的粒子系统方法、分形方法、分形粒子方法、纹理映射方法、物理过程方法和细胞自动机方法六种方法,总结了这些方法的特点及使用场合.最后,根据当前技术走向并行化的趋势对未来可能出现的生成不规则物体的方法作出分析.     

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Vega粒子系统的自由大气分子运动虚拟仿真

在军事训练中,三维仿真的战场环境发挥了极为重要的作用。本文将对战场环境中的自由大气进行虚拟仿真。首先分析自由大气中运动分子的性质,详细介绍在模拟不规则自然现象中运用最多的粒子系统技术,最后在Vega中运用粒子系统对大气分子的运动进行模拟仿真。仿真结果能基本模拟出大气分子的运动特性,且可以通过接口编程访问粒子的属性,从而能在无人机等航迹规划的危险天气现象的规避中加以运用。     

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.     

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。     

机载无源干扰虚拟仿真系统研究

针对某型飞机电子对抗实装训练的困难,采用视景仿真技术进行了某型飞机机载电子对抗训练系统的开发。对虚拟座舱的构建方法、GL Studio开发的虚拟仪表与VP场景的交互问题和战场环境中基于粒子系统的无源干扰仿真方法进行了研究。系统虚拟训练部分以突防攻击任务为战术背景,包含了某型飞机机载电子对抗主要科目的仿真训练,可单科目训练也可进行综合训练,逐步提高飞行员对机载电子对抗设备的操作能力、在复杂战场环境中的敌情判断和战术选择能力。     

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。     

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。     

基于粒子系统的虚拟战场环境特殊效果模拟

作战系统在军事训练和军事演习的应用上具有经济性、科学性、实时性、交互性等其他训练模式无法比拟的优点,能够提高军事训练的效率,减少训练的成本,增加战士在训练过程中的安全性。虚拟战场环境是作战系统的一个非常基础的平台,值得研究探讨。在虚拟战场环境模拟中,对不规则动态形状物体建模的最有效的方法是粒子系统。而文中深入研究了粒子系统的基本原理,应用粒子系统的方法构建了一个战场爆炸模型来实现爆炸效果的具体实现过程,并分析爆炸粒子所受的动力来建立爆炸粒子的物理模型。实验结果表明这一模拟方法简单有效,逼真度和实时性效果较好。     

基于粒子数生成函数的烟雾模拟*

在大规模虚拟战场仿真和复杂环境仿真中,烟雾作为其中的重要组成部分,其模拟具有重要的意义。针对烟雾模拟中难以达到真实性和实时性平衡的问题,引入层次细节技术,减少了模拟中所需要的粒子数目,在满足视觉效果的前提下提高了实时性。引入改进的物理模型与粒子系统相结合,增强烟雾的细节,生成真实感较强的烟雾。此外,还利用烟气抬升高度的阈值控制法来判断粒子的生命情况,使烟雾的模拟更加真实。实验证明,本系统利用有限的粒子数生成了满足视觉真实性和视景系统实时性要求的烟雾场景。     

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.     

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Simulink与Unity3D的制导弹药弹道可视化仿真

针对制导弹药的弹道可视化仿真中,观察视角单一,场景搭建简陋,无法模拟战场环境下制导弹药在攻击中的动态过程等问题,提出一种制导弹药弹道可视化模型的搭建方法。以某型激光制导弹药为对象,基于Simulink与Unity3D软件建立了联合仿真模型,采用Matlab/Simulink软件构建六自由度弹道仿真模型,采用Unity3D搭建包括制导弹药、目标和战场环境在内的三维场景,采用UDP通信协议将Simulink中的仿真数据传输到Unity3D中,提出一种数值可视化技术,能同时观察制导弹药的飞行姿态和仿真数值结果,实现制导弹药在战场环境下的弹道可视化仿真。将制导弹药参数加载到仿真模型中,对不同状态的目标进行了模拟攻击实验,实验结果显示,该仿真模型能够多视角、全方位地显示制导弹药的飞行姿态、弹道和过载情况,对于需要修改参数以逼近实战条件下的攻击过程,每次修正都能立刻通过可视化平台查看和验证修改结果。该可视化仿真模型为制导弹药的可视化仿真提供了便利的方法,对制导弹药的设计和作战使用具有一定的参考作用。