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虚拟战场环境是应用计算机技术、图形图像技术和虚拟现实技术将真实的战场空间在计算机中逼真的再现出来。随着技术的进步与发展,虚拟战场环境系统已经越来越多的应用在作战部队和作战指挥之中。虚拟战场环境仿真系统能够为指挥员提供逼真的战场环境,为指挥员理解地形、认知战场提供各种信息,在一定程度上弥补了平面二维地图的不足。在作战指挥中结合使用二维地图和虚拟战场环境,使指挥员不但能够从宏观上把握战场态势,也能够从微观上了解到战场某一细部的详细情况。目前进行虚拟战场环境开发有底层开发和使用商业视景仿真软件两种,底层开发周期长,因此使用商业视景仿真软件进行虚拟战场环境的开发得到了广泛应用。但使用商业软件进行开发灵活性不够,软件虽能提供给用户一定的功能模块进行调用,可很多工作仍需要开发人员自己编写程序来实现。本文对虚拟战场环境的构建技术进行了研究。从虚拟战场环境的组成出发,对虚拟战场环境中的数据转换、三维建模、场景可视化、三维空间中的地形分析和军事标图等五个方面进行了深入研究。主要内容如下:1.研究了多种空间数据格式,包括军标数据格式、数字高程数据DED(Digital ElevationData)、属性数据DFD(Digital Feature Data)。并实现了多种数据格式之间的转换,使得虚拟战场环境系统可以充分利用多种数据源。2.研究了地形、地物模型的构建方法和两种常用的DEM构建方法,并应用OpenFlightAPI和基于格网的分形算法构建了具有多分辨率(LOD)的地形模型。针对虚拟战场环境范围大的特点,为了提高系统的渲染速度重点研究了大范围地形数据的管理方法和解决地物模型面的可见性问题的BSP算法。并应用MultiGen Creator进行了建模实践。3.研究虚拟战场环境特效的模拟,应用粒子系统实现了虚拟战场环境中自然现象的模拟,生成了雨、雪效果。并绘制了实体云,实现了飞行穿云效果。实现了虚拟场景的时间控制。4.讨论了虚拟战场环境中的地形分析及分析结果的表达。5.研究了军事标绘在虚拟战场环境中的应用与军标符号的表达方法。本文从某系统的需求出发,设计并实现了“虚拟战场环境三维仿真系统”,本文提出的地形构建方法、实体云的模拟方法、三维空间分析和军事标图等均在系统中得到应用。