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飞行模拟器是用来模仿航空器执行飞行任务时的飞行状态、飞行环境和飞行条件,并给飞行员提供相似的操纵负荷、视觉、听觉、运动感觉的试验和训练装置。视景仿真系统是飞行模拟器的一个重要部分,向飞行员提供了逼真的座舱窗外景象,提高飞行模拟的真实性和逼真度。本文以通用航空产业中通用飞机飞行模拟器的研制为背景,以VS2003为开发平台,结合3D图形开发包和视景引擎技术,在PC机上完成了“通用飞机飞行模拟器交互式视景仿真系统”的开发和实验仿真工作。本文对通用飞机飞行模拟器交互式视景仿真系统进行了设计和研究,以模块化思想将本系统的研究实现过程分成三个部分:三维实物模型库建立、飞行运动仿真、场景管理与视景驱动。为了实现视景仿真系统各模块的工作,论文主要完成了如下工作:研究了三维建模理论,基于三维实体建模技术,制作了通用飞机飞行模拟器交互式视景仿真系统中的三维模型;深入分析和总结了三维建模过程中的模型优化技术,提高了系统渲染时的实时性和真实性;重点研究和阐述了三维地形模型的制作方法与步骤,对地形的加载速度慢、真实感差的问题进行了改进;基于地面坐标系、机体坐标系、气流坐标系建立了飞机六自由度运动的动力学方程;研究了欧拉角坐标转换与四元数坐标转换的优缺点;采用工程中常用到的四阶经典Runge-Kutta法对全量运动方程进行了解算,在保证实时性的前提下提高了运算精准度;介绍了视景仿真系统中场景驱动的实现原理和相关技术,重点研究和分析了视景驱动中几种关键技术:Vega Prime应用程序框架、碰撞检测、粒子系统和自然环境仿真;最后,介绍本系统的体系结构和实现流程,并对仿真平台进行调试运行,给出了效果图。实践证明本系统具有成本低廉、界面真实、实时性能好的优点,能够缓解通用飞机飞行人员培训需求量大的要求,具有较高的社会和经济效益。