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随着计算机图形学、计算机网络的发展,更多的用户希望仿真的过程更为直观、更易理解、有更多的交互性和更高的逼真度。仿真演示技术就是将仿真所产生的信息数据转换为可被感受的场景、图示和过程,以辅助人们进行决策。本论文结合国防科工委“九五”预研“新型鱼雷武器系统数学仿真”项目,完成了水下武器仿真演示系统软件设计。本项目已通过了国防科工委专家组的验收,效果良好。论文主要工作和特点体现在以下几个方面: (1)对三维图形建模方法进行了系统地阐述,深入地研究了分割重组法、曲面合成法、三角形拼接法以及利用面向对象技术四种三维图形建模方法。 (2)采用流行的标准语言OpenGL对鱼雷、军舰、潜艇和其它水下航行器进行了实时三维动画设计,图形显示采用仿真参量动态驱动,可以在仿真计算机进行仿真的同时,根据鱼雷、潜艇、军舰在水中空间的位置坐标、鱼雷姿态角,在屏幕上动态显示它们的运动状态。 (3)采用3DSMAX建模工具,完成了水下武器的三维图形建模,分析了3DS的文件结构及数据存储格式,并对如何在OpenGL中调用3DS模型进行了讨论。这样可以绘制许多复杂图形,弥补了单纯利用OpenGL的实例库构造复杂几何体的不足。 (4)提出了提高场景渲染速度的方法。采用纹理映射技术和显示列表技术,在占用有限资源的前提下,较好地解决了图像显示的逼真度和系统交互过程的实时性这一矛盾,有效地提高了场景实时显示速度。 (5)实现了演示系统的动画功能、声音播放功能、人机交互功能和视点漫游功能,使仿真者可以从不同角度、不同位置观看场景,有利于水下武器的性能评估。