虚拟交通环境中的雨滴仿真

为实现虚拟交通场景中的降雨实时仿真,设计出一种基于OpenGL的降雨仿真模型.现有雨的仿真模型主要关注降雨过程,而在虚拟交通环境中,通常还需要对雨滴在挡风玻璃上的运动进行仿真.利用OpenGL将场景渲染到纹理,运用几何方法计算雨滴粒子并将其映射到网格化的虚拟挡风玻璃平面,采用贴纹理的方法将纹理映射到虚拟挡风玻璃平面,建立了雨滴在挡风玻璃平面的仿真模型.实践表明,该方法的时间开销与场景、光照等因素无关,仅与车辆挡风玻璃上的雨滴数量相关.该方法在普通PC实验平台上渲染场景的帧速率超过25帧/秒,能够成功实现雨滴的实时仿真.     

基于OpenGL的3D天空仿真

研究基于OpenGL图形库的3D编程技术在Visual C 6.0 MFC单文档环境中仿真3D天空,其核心技术是利用球型方程、平面方程、三角函数等几何原理建立各种3D天空模型,运用分形插值算法、纹理映射技术映射具有真实感的天空。实践表明,该方法可以仿真出理想的动态3D天空,渲染速度快,真实感强,并有一定交互能力。     

基于分形理论与纹理映射的3D海浪仿真

研究了海浪仿真的传统方法和理论,在分析其优缺点的基础上,提出了一种基于分形与纹理映射的3D海浪仿真方法.利用分形理论中的钻石方块算法建立海浪的随机高度场,再通过OpenGL中的纹理映射技术模拟海浪表面细节,使得渲染速度快,并增加了3D场景特效,有很强的真实感和应用价值.     

基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟

针对当前块匹配方法进行飞行器姿态视景模拟的拟合度不高的问题,提出一种基于OpenGL成像机理的飞行器姿态模拟方法,进行飞行器姿态的3D模型建模和纹理映射处理,采用模板匹配技术进行飞行器姿态模型的状态信息特征分析和渲染,实现飞行器姿态的实体模型三维重构。在OpenGL环境中进行实体建模,仿真结果表明,采用该方法进行飞行器姿态模拟的拟合精度高,图像渲染的输出信噪比高于传统方法,具有较好的视景仿真效果。     

视景仿真技术应用研究

概述视景仿真系统的软件系统和硬件系统基本组成,分析研究了软件系统中的一些关键技术问题,包括利用MFC实现分布式仿真、创建基于MFC的Vega SDI仿真程序、OpenGL回调函数、纹理映射建模等．提出了视景仿真的建模流程．采用了Vega渲染环境,用于实时视觉模拟的定义和场景的描述,选用编程工具Visual C ,进行视景仿真的调试．扩展了视景仿真技术在军事研究领域的应用,将对提高未来武器装备的性能和研制效率产生一定的影响．     

地面坦克目标红外仿真方法研究

红外视景仿真目前已成为红外成像制导武器设计和评估的一种重要方法。在分析红外成像原理的基础上,提出了一种基于OpenGL的地面坦克目标实时红外视景仿真方法,并编制了仿真程序软件。首先,利用OpenGL建立可见光场景,并使用ANSYS软件构建该场景的温度场模型;其次,考虑模型和视点间的大气衰减作用,利用Modtran软件建立大气衰减模型;最后,对模型各部分到达探测器表面的红外辐射强度进行灰度量化处理,实现可见光场景的实时渲染,得到对应的红外仿真图像。仿真结果表明,该系统提高了计算目标红外辐射分布的实时性和便捷性,能够实时生成不同波段、不同大气环境下的红外图像。     

基于RTT的三维模型标签实时显示技术

针对三维模型标签的显示,分析已有处理的不足,提出一种基于RTT(Render To Texture)的三维模型标签实时显示的解决思路:在三维模型上确定显示标签的目标区域,用RTT相机对标签预渲染到帧缓存中,从帧缓存中提取出二维纹理映射到三维模型上的目标区域,采用OSG(Open Scene Graph)实现对三维模型标签的实时显示,具有良好的真实感。     

基于OGRE的海面舰船目标红外仿真方法

海面舰船目标是维护我国海洋权益、保卫主权的重点防范目标。本文提出基于OGRE的海面舰船目标红外仿真方法,该方法在对海面舰船目标三维建模的基础上,利用 OGRE渲染引擎实现不同成像条件下的红外仿真和场景漫游功能。首先,建立舰船目标三维几何模型,将其划分为不同区域,建立目标红外辐射温度计算模型,生成舰船各部分红外纹理。然后,考虑大气衰减效应,生成DDS格式的大气透过率和大气辐射纹理。最后将各类纹理传至OGRE渲染机制,完成场景渲染及漫游功能。对不同时间和不同视距下的舰船目标进行红外仿真,结果表明该方法能够生成不同成像条件下的三维红外场景,满足实时性要求,具有一定的应用价值。     

基于VR技术的产品造型设计研究

为了提高产品造型设计的可视化效果,提出基于虚拟现实(VR)仿真技术的产品造型设计方法。采用边界体模型设计技术进行产品的三维造型重构,结合纹理渲染和场景数据库模型构建方法进行产品三维造型的特征绘制和虚拟视景设计。建立虚拟场景数据库,将场景数据库中的产品造型数据信息通过渲染指令实现程序输出控制,提高产品造型设计的模型控制能力。采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行产品造型设计中的功能模块创建和可视化视景仿真,基于VR技术构建产品的三维造型设计模型。仿真结果表明,采用该方法进行产品造型的VR设计的可视化视景效果较好,满足特殊的产品造型设计要求。     

一种虚拟现实应用程序跨平台方法的研究

为了解决虚拟现实应用程序GUI（图形用户界面）跨平台问题,该文提供了一种多线程整合方法,实现了将OpenGL、Vega及OpenGL Performer渲染的三维虚拟场景嵌入到跨平台图形用户界面软件FLTK中,为其他虚拟现实程序应用FLTK跨平台渲染提供参考。基于已有图形工作站硬件结构,该文给出了三维虚拟场景立体显示的工作原理及设计流程。同时,应用几个典型事例证明了该方法的有效性和实用性。     

虚拟交通场景编辑平台开发

虚拟交通场景的构建是一项繁琐的工作。在此利用Creator创建基础道路交通场景,并利用Vega虚拟仿真平台,在Visual C^--集成环境下开发了虚拟交通场景编辑系统,用户能够根据自己的需要,自行创建虚拟交通道路、虚拟汽车、交通灯及树木等,利用键盘,可以控制一台虚拟汽车在虚拟交通场景中体验虚拟驾驶过程。     

基于OpenGL的模拟战场环境设计

介绍在VC＋＋6.0环境下基于OpenGL所开发的模拟战场环境。在本次设计中,首先在OpenGL的程序框架下设计了摄像漫游的程序,通过调用等高线地形图制作了三维的地形,并使用天空盒的原理制作了天空的模拟;最后,在场景中调用了树、3DS模型和（MD2、MDL）动画模型,并使用粒子算法实现了爆炸效果。     

可视化技术在空情仿真中的应用

本文重点阐述了可视化技术以及其在空情仿真中的应用,并介绍了以OpenGL为工具开发一个空情仿真系统的一般方法.     

基于Vega的视景仿真应用系统研究与实现

以开发一套地下洞室视景仿真应用系统为目的,研究了视景仿真应用系统开发中纹理映射、碰撞检测、视点快速切换、模型动态调度技术、对象拾取等关键技术,提出了可行的解决方案。基于Creator构建了地下洞室和洞室地表三维模型数据库,利用Vega建立虚拟场景并进行仿真驱动,应用Vega API编程技术在VC .NET集成开发环境中完成了地下洞室视景仿真应用系统的设计和实现。     

建筑物目标三维红外场景仿真

提出了建筑物目标三维红外场景仿真方法。首先分析了三维场景模型的生成方法,采用软件绘制的方法获取三维场景,并将其加载至OpenGL环境中进一步处理;然后分析了三维红外场景的生成方法,对辐射源进行三维模拟,建立红外成像模型,得到目标表面红外辐射特性;最后模拟红外热像仪生成目标三维红外场景,给出了仿真结果和温度对比曲线。实验结果表明,仿真图像真实地反映了建筑物目标的红外辐射特性,各部分温度与实测温度变化规律基本一致。本文所述仿真方法切实可行,达到了场景仿真的效果。     

基于OpenGL的虚拟车床几何建模

三维几何建模是构建数控加工虚拟仿真环境的基本任务之一。研究直接基于OpenGL实用工具包(OpenGLUtility Toolkit)进行数控加工虚拟仿真几何建模问题。在分析常用几何建模方法不足的基础上,指出直接利用OpenGL及其实用工具包GLUT建立三维模型的优点。简要介绍GLUT的功能,分析基于OpenGL的几何建模方法中的坐标系、矩阵变换顺序、装配层次、以及缩放比例等重要问题。在此基础上构建了虚拟车床的三维几何模型。这有助于提高数控加工虚拟仿真环境的真实感,为虚拟机床运动仿真提供了坚实基础。     

某型导弹飞行航迹特效的设计与实现

介绍了某型导弹仿真系统中尾焰、击中目标等特效的生成。说明了在粒子系统和纹理映射理论的基础上，利用OpenGL强大的纹理和融合功能，实现导弹尾迹特效。仿真结果表明，这种方法能够实现对特效的控制，有较大的灵活性，对在Vega环境中应用粒子系统提供了一个方法。     

快速辐射度算法的实现研究

当虚拟场景发生变化时,扩展的逐步求精算法作为一种快速的辐射度算法,大量减少了重新计算辐射度所花费的时间。对扩展的逐步求精算法进行研究,并利用OpenGL对算法进行了实现。通过在实验中对虚拟场景的表面反射率和几何属性进行改变,获得了一些证明算法有效性的数据,从而验证了该算法的有效性。