飞行模拟机是用于训练飞行过程的产品,系统通过逼真地模拟,提供一个接近真实的飞行训练环境,达到训练飞行驾驶操作的目的,系统主要由飞行系统、飞机系统和视景系统等组成。其中,视景系统需要极高的实时交互性和稳定性,而视景系统中大量三维模型数据处理及各种视景特效处理算法都极其消耗系统存储资源和计算资源,这大大影响了系统的实时性与稳定性,给视景渲染带来了极大压力。虽然目前的显卡在硬件级别上能对三维渲染进行一定的优化,但面对大量的视景模型数据库和各种复杂的视景特效,其处理能力仍显不足。为此,本文将在软件算法级别上,针对视景系统中模型进行优化,以提高渲染效率,维持视景系统的实时交互性和稳定性。本文针对机场三维模型,研究如何在现有硬件资源的基础上,保证视觉效果的同时,提高渲染效率,主要工作及研究为以下3方面:1.在飞行模拟视景系统中,为了平衡渲染效果和渲染效率之间的矛盾,本文采用了细节层次技术对视景中模型场景进行优化。实验结果表明,在飞行模拟视景系统中加入细节层次技术能显著地提升系统性能,优化模型场景地加载。2.针对基于二次误差的边折叠算法在简化时,不能保持模型细节特征和边缘两个重要视觉效果的问题,提出了改进的基于二次误差的边折叠算法,如针对细节特征损失问题,引入了改进的网格显著性估计方法;针对边缘过渡简化导致的模型变形问题,引入了改进的基于曲率的边界保护;针对模型几何特征在模型中的重要度以及对视觉的影响,如被折叠点的度和折叠边的长度,引入了模型几何因子。实验结果表明,相比于原算法,本文的改进算法能够更好地简化模型,提升模型在尖锐细节和边界的保留效果。3.将改进的基于二次误差的边折叠算法应用到天府机场模型中,并根据实际应用需求,提出了融合误差的概念,进一步研究了简化算法。融合误差主要分为了两部分误差度量,第一部分为针对算法本身的不足进行的误差改进,包含改进的网格显著性评估方法、改进的基于曲率的边界保护和模型的几何因子;第二部分为结合机场简化的需求特点,引入了局部特征区域重要度,增大了机场局部重要区域的折叠误差。实验结果表明,将二次误差和融合误差相结合的改进算法更适用于机场三维模型的简化,得到的简化模型更符合飞行模拟仿真的实际需求。实验结果表明,在视景系统中引入细节层次技术能在不影响视觉效果的同时,有效地提高系统渲染帧率,维持视景系统的交互性和稳定性;此外,本文的改进算法更能有效地提高机场模型简化的质量,满足实际应用需求。