OpenGL在Vega Prime开发环境中的应用研究

分析了Vega Prime在视景仿真中相对于Vega的改进之处,讨论了基于Vega Prime的视景仿真框架,针对Vega Prime在视景仿真系统开发中对某些特效表达存在的困难,提出将OpenGL引入到Vega Prime中的方法,通过分析Vega Prime中的事件发布订阅机制,阐述了Vega Prime开发平台与OpenGL相结合的关键技术及开发方法,并将其应用于水下武器对抗视景仿真系统中的鱼雷自导声波显示和武器实体间通信链路可视化过程中,应用结果表明视觉效果逼真,弥补了Vega Prime在基本图形显示上的缺点,取得了良好的应用效果.     

卫星在轨运行实时视景仿真系统研究与实现

针对数字仿真程序的不足,在充分发挥视景仿真直观逼真效果的基础上,利用已有的数字仿真程序,将卫星轨道、姿态动力学与计算机图形学相结合,基于软件平台MuhiGen Creator和Vega开发出卫星在轨运行的实时视景仿真系统。该文对该系统的设计和实现进行了详细的描述,论述了系统主要功能和总体框架、场景的几何建模和运动建模、覆盖区域建模、运动实体的数据驱动、Vega和OpenGL的混合编程、视点的控制、经纬度的动态显示等关键技术。仿真结果表明,该系统能够逼真的展示出卫星运行的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求。     

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Creator和Vega的红外飞行视景仿真

目前,红外飞行视景仿真已成为飞行仿真的一个重要研究方向,具有重大的军事和经济意义.针对视景仿真技术对于在夜视条件下也可以进行飞行仿真的问题,文中提出利用Creator建立三维地形模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和飞机效果;利用Vega中的SensorVision模块讨论了红外飞行视景生成技术,模拟在夜视条件下红外飞行视景环境,以及观察到的红外景象;利用C 编程,调用Vega API函数,开发了视景仿真程序,最后基于MFC完成了对于红外飞行视景仿真的软件界面的开发.开发和应用结果表明,该系统灵活通用,比基于OpenGL图形库开发的红外视景仿真提高了画面逼真度,缩短了开发周期.     

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。     

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。     

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.     

基于HLA的分布式导弹攻防视景仿真系统

HLA和虚拟现实相结合,使得通过计算机生成的综合环境具有真实感,具有较高的可信度.文中基于新一代实时视景仿真软件平台Vega Prime和HLA仿真支撑平台MAK RTI设计开发了导弹攻防视景仿真系统.介绍了导弹攻防仿真大系统的总体框架,视景仿真系统的功能设计以及联邦通信,给出了程序流程.最后针对Vega Prime自带特效无法达到导弹攻防可视化要求的现状,实现了Vega Prime下调用OpenGL函数来表现特效这一关键技术.与导弹攻防仿真大系统的联调表明,该系统逼真流畅地演示出仿真系统作战想定的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求.     

MultiGen Creator/Vega在城市交通列车运行视景仿真系统中的应用

利用工具软件MultiGen Creator、Vega来实现实时视景仿真,介绍了工具软件MultiGen Creator和Vega的特点,探讨创建实时视景仿真的过程,并且结合轨道交通列车运行仿真视景的实例介绍了MultiGen Creator和Vega在虚拟现实技术中的具体应用.仿真结果表明,基于MultiGen Creator和Vega的轨道交通列车运行实时视景仿真系统取得了良好的效果,通过该仿真系统能够使学员在轨道交通列车行驶操控方面得到系统的培训和训练,而这无须到真正的列车上进行,从而保证了安全、缩短了学习时间并且降低了培训费用.     

军事海洋环境视景仿真研究

C reator/Vega是虚拟现实领域业界领先的建模和仿真软件平台。该文研究了基于C reator/Vega的军事海洋环境的视景建模和仿真。对海洋地理环境模型的建立、优化和仿真渲染管理进行了较深的研讨。把从电子海图中提取的地理信息进行分类,根据各类信息的特点,提出了不同的建模方法和管理方式。同时结合C reator/Vega的大规模数据库管理(LADBM)技术,介绍了视景仿真模型集的仿真管理。对比目前其它的建模和仿真软件,C reator/Vega确实可以方便地建立视景仿真的各类模型,取得逼真的仿真效果,提高视景仿真的整体水平。     

基于Vega的视景仿真系统中的人机交互技术

一个先进的仿真系统必须有一个与之相应的高效的人机交互界面.文章主要探讨了在基于Vega的视景仿真系统中中文字符显示和视点旋转这两个技术.结合Vega和OpenGL,利用显示字符位图的方式绘制平面汉字,修正了时下中文字符显示主流技术在显示小字号字符时个别笔划过于纤细的缺点;在文中提出的视点旋转实现方案中,借鉴陀螺仪原理解决了在参照系中视点的姿态稳定问题,并给出了旋转视点的具体方法.该两种技术应用结果表明:使用了这两个方案的仿真系统界面友好,操作方便,极大地增强了系统的试验效果.     

Vega Prime结合OpenGL的导弹尾焰实时模拟

研究基于Vega Prime的导弹作战系统仿真实验,针对使用Vega Prime的粒子特效模拟高速飞行导弹尾焰会出现尾焰不连续而影响仿真可视化效果的问题,提出将Vega Prime与OpenGL相结合的方法.基于粒子系统基本原理,对导弹尾焰进行建模;依据Vega Prime的事件发布订阅机制将OpenGL引入到Vega Prime中.模拟的尾焰形态逼真,动感十足,满足仿真实时性与真实性要求,解决了Vega Prime模拟导弹尾焰存在缺陷的问题.     

基于Vega的闪电渲染方法

通过对Vega软件环境中特效模块的分析，得出了Vega系统自身难以实现随机闪电模拟的结论，根据Vega与OpenGL之间的联系，论证了通过OpenGL在Vega中实现随机闪电模拟的可行性。将纹理映射技术与传统闪电渲染方法相结合，得到一个更高速的闪电渲染方法，将该方法成功地应用到了Vega系统中。实验结果表明，该方法实现的闪电效果真实，实时性高，扩展了Vega的特效功能。     

Vega视景仿真中的实时阴影绘制

针对基于Vega等高层平台的视景仿真系统中缺乏实时阴影绘制的缺点,提出改进方法,在场景中加入阴影绘制。研究了虚拟环境中的实时阴影生成算法和Vega提供的扩展机制,确定采用阴影映射（shadow mapping）算法,用OpenGL实现阴影绘制,并使用Vega平台提供的回调机制将阴影绘制集成到场景中,从而使生成的场景真实感更强。     

基于VxWorks的OpenGL图形界面开发

提出一种基于VxWorks的OpenGL图形界面开发方法。研究VxWorks下的OpenGL图形解决方案及汉字生成的基本原理,提取字符的点阵信息生成点阵字体,使用FreeType产生矢量字体。将字体以OpenGL的方式绘制在图形中,实现基于VxWorks的中文图形界面。应用结果表明,该方法具有可行性和实用性。     

Vega特效模块扩展的研究与设计

针对仿真平台Vega在实现特定功能方面的不足，需要扩展自定义模块。基于对Vega体系结构和粒子系统不规则物体建模技术的深入研究，采用OpenGL三维图形库、Vega API和Open Performer API对Vega的特效模块进行了扩展。扩展模块与Vega中的其它模块完全兼容，从功能上进一步完善了Vega。