塔臺(tái)模擬機(jī)視景子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、塔臺(tái)模擬機(jī)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)真實(shí)、有效而又靈活可控的塔臺(tái)模擬教學(xué)環(huán)境。即能真實(shí)的模擬機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)周圍的三維視景，能根據(jù)具體的訓(xùn)練要求設(shè)計(jì)不同的管制條件，天氣情況，季節(jié)，機(jī)場(chǎng)，突發(fā)事件等等，來滿足各種訓(xùn)練要求，以此達(dá)到安全訓(xùn)練機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)管制人員的目的。 本文根據(jù)虛擬的實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)的特點(diǎn)，即交互性、沉浸性、構(gòu)想性，提出了塔臺(tái)模擬機(jī)視景子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了基于微機(jī)的沉浸式三維視景系統(tǒng)。視景子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)三維視景的渲染和繪制，負(fù)責(zé)

2、實(shí)時(shí)的繪制塔臺(tái)窗外所看到的360度機(jī)場(chǎng)視景，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和氣象效果的仿真模擬。所要完成的任務(wù)是實(shí)時(shí)渲染機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)窗外三維視景，包括：航空器、服務(wù)車輛、跑道、下滑臺(tái)、雷達(dá)、候機(jī)樓、飛機(jī)滑行線、車輛道路、遠(yuǎn)山以及其他機(jī)場(chǎng)標(biāo)志性建筑物等等，還提供塔臺(tái)望遠(yuǎn)鏡和任意角度旋轉(zhuǎn)視景的功能。這部分包括三個(gè)方面的內(nèi)容，即視景子系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各功能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，怎樣進(jìn)行視景建模以及具體的場(chǎng)景渲染方法。另外，也介紹了在開發(fā)過程中，所用到的先進(jìn)的

3、三維視景開發(fā)工具Vega Prime和Multigen Creator。 針對(duì)具體的視景生成難點(diǎn)，本文著重介紹了對(duì)視景數(shù)據(jù)幀包發(fā)送的策略研究，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)抖動(dòng)的解決方案，及特殊視景效果的模擬方法，如閃電，雨雪。 本文主要由以下幾部份組成： 第一部分給出了塔臺(tái)模擬機(jī)的研發(fā)背景，功能需求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各組成部分的功能。另外，簡(jiǎn)要介紹了所用到的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。 第二部分提出了塔臺(tái)模擬機(jī)視景生成部分的設(shè)計(jì)與實(shí)