虚拟三维战场环境生成系统的设计与实现

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台.虚拟三维战场环境生成系统是能够通过可视化界面,根据军事仿真演练的要求,实时定制虚拟战场环境的工具.文章介绍了系统各模块的功能及实现方法,包括基于Creator的建模模块、基于Vega的模型驱动管理模块、基于粒子系统的特效和气象现象生成模块、地形编辑模块、虚拟战场环境中的视点切换和多通道生成模块以及人机交互模块.应用结果表明,该系统能产生符合要求的虚拟战场环境.     

在Vega中实现虚拟战场中的碰撞和特效

碰撞检测和特效显示是虚拟战场环境中一个必不可少的部分，本文通过在Vega中调用相应的API函数可实现物体间的碰撞和特效的生成。     

粒子系统在虚拟校园中的应用研究

为了增强虚拟校园漫游系统的逼真程度,在分析粒子系统基本原理的基础上,利用视景仿真工具Vega特效模块中的自定义粒子系统功能,在虚拟校园中实时的模拟出雨雪特效.通过对粒子系统中雨雪粒子模型的属性分析,模拟出不同程度大小的雨雪效果,使用户能在不同天气环境下实现校园漫游,从而大大提高了虚拟校园三维场景的真实感.实验结果表明,基于粒子系统和Vega的雨雪模拟,能够有效应用到虚拟场景中,并且使其具有交互性好、真实感强的特点.     

基于Vega Prime的环境特效与爆炸特效实现技术

为了提高仿真的逼真程度,本文介绍了Vega Prime采用粒子系统来模拟环境特效,Vega Prime提供了简单易用的编辑粒子系统特效的图形化用户模块,即Lynx Prime。根据该模块重点研究特定粒子系统的生成、属性及运动模型上。并在Vega Prime基础上阐述了爆炸特效的实现技术。     

基于Vega的坦克火力可视化仿真研究

坦克火力的可视化仿真是虚拟作战仿真的重要组成部分。从坦克火力可视化仿真的研究内容出发,首先论证了外弹道的仿真模型,而后结合Vega的具体仿真开发环境,论述了射击特效、毁伤效果仿真的具体实现方法,提出了利用Vega的路径与导航模块仿真外弹道的方法。最终达到了提高坦克火力仿真真实性的研究目的,取得了较好的实际效果,研究具有很强的实用性。     

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。     

机群作战视景仿真系统的设计与实现

针对空间战场三维图像显示技术的需求,该文采用MultiGen Creator作为建模工具,Vega作为实时仿真驱动软件,在SGI图形工作站上开发了虚拟机群作战视景仿真系统,设计了系统软硬件体系结构,解决了地形分块、地形LOD（Level of Detail,层次细节）等大规模地形管理以及与飞行仿真系统的广播内存实时网络接口连接等技术,实现了空间战场环境、特效的逼真显示.仿真结果表明,该系统满足仿真实时性和逼真度指标要求,增加了飞行视景仿真的＂沉浸＂感.     

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。     

基于DirectSound的三维声音的仿真设计及实现

三维声音仿真是虚拟环境的一个重要组成部分。分析了利用D irectSound实现在虚拟环境中三维声音实时仿真的关键技术,并通过V isual C++6.0平台编程实现三维声音效果的播放。     

某型飞机特种设备虚拟仿真训练系统设计

分析了特种设备课程的教学现状,介绍了某型飞机特种设备虚拟仿真训练系统的总体结构。利用Client/Server网络通信模式和TCP/IP通信协议,实现了系统间的数据通信;运用OpenGL纹理映射技术实现了虚拟仪表的绘制;采用Flash技术构建了设备原理演示系统;选用VegaPrime开发了视景系统。     

船舶运动视景仿真系统研究

由于航海在军事及经济中的重要性,船舶的运动研究也引起了人们的高度重视.文章介绍了在虚拟海洋环境中船舶运动的三维视景仿真系统.文中给出了船舶在规则波中的运动方程,用Creator仿真软件建立了船舶的三维模型,在Vega软件中对船舶的运动进行了实时交互控制.该系统在Vega的海洋模块中建立海洋场景,较真实地模拟了船舶在海面的运动情况.该系统不仅节约了研究经费,同时获得了较好的视觉效果,为后续的研究打下很好的基础.     

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。     

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 Prime的灭火飞机投水特效模拟

为了模拟某型灭火飞机的投水特效,主要研究了基于粒子系统的投水特效.首先阐述了Vega Prime特殊效果模块中粒子系统的基本原理,然后采用面向视点的多边形来表示水粒子,通过具体设置粒子系统中粒子的颜色、透明度、大小、纹理、速度和位置等属性,逼真的模拟了飞机的投水特效.在模拟的过程中,将环境影响因素考虑进去,使用Vega Prime的API函数实现投水特效的实时性,同时将飞机坐标系中的速度转换到渲染的场景坐标系中,实现了投水特效随着飞机运动的效果.实践证明,使用粒子系统模拟飞机的投水特效,使三维真实感更强.     

在Vega平台下实现三维可视化仿真的特殊效果

在OpenGL等主流开发平台上做特殊效果编程,常显得繁冗复杂。应用Vega工具,通过预定的扩展接口,可方便实现多种特殊效果,在体现视景仿真高逼真度的同时提高编程效率。采用Multigen公司的Lynx工具构建了虚拟场景应用定义文件,分析了特殊效果的主要涉及参数,结合C++语言编程实现了一个小型三维作战仿真环境,用实例表现出在可视化仿真系统中基于Vega平台的特殊效果的实现方法。     

实时视景仿真技术在疏浚仿真训练器中的应用

该文详细介绍了成功运用美国Multigen-Paradigm公司的MultiGen Creator和Vega软件实现1750疏浚仿真训练器的虚拟视景的方法。Vega是一个用于虚拟现实和实时仿真应用的软件环境,支持复杂视景仿真的快速原型开发。MultiGen Creator是一个基于X WindowsTM用户界面的三维图形编辑器。上述工具使用户可以快速地在一个所见即所得的环境中创建和修改视景数据库。在培训过程中,视景仿真子系统接受控制盘台发出的指令,使虚拟场景中的挖泥船各运动部件可随操作手柄同步运动,帮助学员观测其操作的正确性,同时让学员有身临其境的感觉。     

基于Vega的虚拟小镇漫游系统设计

Multigen-Paradigm Vega是最出色的三维视景仿真软件之一,为了给使用该软件的系统开发人员提供开发参考,以小镇虚拟漫游系统为例,详细阐述了采用Vega进行系统开发的详细过程。首先对Vega及其升级版本Vega Prime进行了简单的介绍,在此基础上,介绍了虚拟小镇漫游系统的详细设计,其中包括添加对象模型、设置碰撞检测、观察者定位及多观察者设置、设定浮云、日出及昼夜更替等环境效果和画中画效果等。通过以上设计,实现了虚拟小镇漫游系统。在此基础上,针对该系统的缺点,文章最后对未来的工作和需要改进的地方进行了介绍,如添加声音、利用DI-GUY添加人物、更强的碰撞检测、仪表显示、指定路径漫游等。文中采用的系统开发方法对虚拟系统人员具有一定的借鉴意义。