基于GPU編程的紅外反射特性建模與仿真.pdf

1、現(xiàn)階段紅外場(chǎng)景仿真系統(tǒng)中主要關(guān)注于目標(biāo)本征輻射，比較缺乏目標(biāo)對(duì)環(huán)境輻射反射的精細(xì)建模與仿真，這嚴(yán)重地影響了仿真場(chǎng)景的真實(shí)性，也制約了其在紅外成像制導(dǎo)武器的設(shè)計(jì)和評(píng)估、紅外目標(biāo)識(shí)別和跟蹤制導(dǎo)訓(xùn)練等軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　 本文針對(duì)實(shí)時(shí)紅外場(chǎng)景中反射特性的建模進(jìn)行探索和研究，實(shí)現(xiàn)基于GPU的中波和長(zhǎng)波目標(biāo)對(duì)環(huán)境輻射的反射仿真。首先，從探測(cè)器成像原理出發(fā)，介紹紅外反射理論，通過(guò)Modtran計(jì)算，分析中波和長(zhǎng)波的環(huán)境輻射特性。其次，對(duì)比

2、研究各種反射模型，找到適用于實(shí)時(shí)仿真的Schlick BRDF模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算分析反射特性和環(huán)境輻射在仿真中的影響，建立波段反射計(jì)算模型。然后，提出一種基于GPU編程的反射特性仿真方法，并對(duì)本文應(yīng)用的反射模型進(jìn)行計(jì)算和仿真驗(yàn)證。最后，在基于OGRE的紅外場(chǎng)景仿真平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)紅外反射特性仿真，進(jìn)一步完善此仿真框架。為滿足仿真的實(shí)時(shí)性，本文對(duì)環(huán)境輻射、材質(zhì)參數(shù)、積分?jǐn)?shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)預(yù)先生成，以紋理的形式保存下來(lái)，通過(guò)GPU快速采樣