飛行視景仿真中若干關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、飛行視景仿真技術(shù)在飛行員模擬訓(xùn)練、飛行器設(shè)計(jì)、教學(xué)展示、軍事仿真、影視特效等諸多領(lǐng)域中有著廣泛的需求，是飛行仿真系統(tǒng)的重要且不可缺少的組成部分。要模擬飛行器在空中飛行時(shí)的視景，云是一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵要素。天空中云的分布廣，外觀模糊并會(huì)逐漸變化，飛行時(shí)穿越云層的情景是常見的，這些需求決定了飛行視景仿真需要解決大規(guī)模三維動(dòng)態(tài)云的真實(shí)感模擬。而這一需求所包含的大規(guī)模三維云模型構(gòu)建、動(dòng)態(tài)展示、光照效果模擬及實(shí)時(shí)繪制這一系列難點(diǎn)，導(dǎo)致所需的云仿真

2、成為飛行視景仿真的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)強(qiáng)大的三維表現(xiàn)能力，為不可見的飛行要素提供有效的表達(dá)，將進(jìn)一步提升飛行視景仿真程序的表現(xiàn)力，在教學(xué)展示的應(yīng)用中更好的發(fā)揮作用。
　　本文主要研究大規(guī)模三維動(dòng)態(tài)云真實(shí)感模擬和對(duì)不可見飛行要素進(jìn)行三維可視化。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，研究出一套完整的大規(guī)模三維動(dòng)態(tài)云的模擬方案：根據(jù)動(dòng)態(tài)模擬和繪制的需求，選用了不同的云模型，為基于元胞自動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模擬添加了模擬地面水汽輸送的機(jī)制，提出了一

3、種多層環(huán)形切片技術(shù)來繪制云，并通過采用基于經(jīng)驗(yàn)公式的線積分和藝術(shù)驅(qū)動(dòng)的配色方案相結(jié)合的方式處理光照。另一方面，為了更好地利用計(jì)算機(jī)三維圖形學(xué)的表達(dá)能力，本文通過三次貝塞爾曲線快速生成飛行器預(yù)計(jì)運(yùn)行軌跡，并利用姿態(tài)圈表達(dá)飛行軌跡的各個(gè)時(shí)刻上飛機(jī)的姿態(tài)信息。利用著色的方式，對(duì)飛行軌跡評(píng)估信息和云的危險(xiǎn)程度提供可視化。
　　通過原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，得到了預(yù)期的繪制效果，并進(jìn)行了性能分析，展示了本文所研究關(guān)鍵技術(shù)在飛行視景仿真應(yīng)用