虚拟战场环境仿真系统的设计与实现

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随着计算机技术的发展,虚拟现实技术的应用越来越广泛。虚拟战场是虚拟现实技术在军事领域的一种典型的应用,是现代军事科技的发展趋势。它是利用计算机仿真技术生成作战区域的虚拟自然环境,并在保证时间和空间一致性的基础上,通过计算机网络,将分布在不同地域的军事仿真系统、武器装备模拟训练系统以及真实的武器平台连入到这个虚拟的自然环境中,进行战略、战役、战术训练的仿真应用环境。战场环境仿真主要是运用虚拟现实技术(VirtualReality,VR)、计算机仿真(Computer Simulation)技术,在各种战场信息的基础上,通过计算机信息处理后,实现战场环境的逼真呈现。   本文以构建导弹打击相应目标的战场仿真和过程模拟演示为研究对象,对虚拟现实技术在战场建模与仿真中的应用进行了较为深入的探讨和研究,并建立了相关仿真系统。   论文从建模理论基础入手,详细介绍了仿真建模工具Multigen Creator的使用方法及运用技巧,并以提高实时性和真实感为目的,深入研究了三维地形生成的相关技术和建模方法,给出了基于MultiGen Creator的三维虚拟现实建模技术的建模流程、场景集成和管理调度方案,并建立了一套包括大地形、各类单体模型在内的模型库,实现了战场仿真环境的构建。   在分析Vega软件和基于Vega的三维场景渲染技术的基础上,论文提出一种大规模复杂场景、具有较高实时性和交互性的战场环境系统的实施方案和方法,实现了系统的场景显示与实时漫游、模型驱动与实时控制和特殊效果显示等功能,解决了仿真过程中碰撞检测、特效渲染、视点设置、听觉仿真、大规模数据库管理等关键技术。   通过对三维战场建模及驱动两部分的研究,开发了一套基于微机平台的导弹战场环境仿真系统,该系统可在不同的场景环境下,动态演示导弹对相应目标的打击过程,包含了特效、声音等各类仿真信息,画面流畅、系统稳定,具有良好的交互能力。
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