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基于虚拟战场环境的高炮训练模拟系统研究

作　者: 刘航冶
导　师: 范永弘
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 环境工程
关键词: 虚拟现实系统仿真军事训练模拟运动建模碰撞检测粒子系统
分类号: E917
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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引　用: 3次
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内容摘要

随着现代战争节奏的加快和军事科技的日新月异,利用基于虚拟战场环境的训练模拟器/系统来对士兵和指挥员进行训练的方式,正成为部队进行训练的一种重要的现代化手段。本文在分析和概括军事训练模拟系统国内外研究现状的基础上,对军事训练模拟系统中涉及的模型建立、碰撞检测以及特效生成等关键技术进行了研究。本文主要进行了以下几个方面的工作;1.在实现了高炮训练模拟系统地形建模和实体建模的基础上,重点研究了高炮训练模拟系统中实体运动模型的建立,设计并构建了高炮和飞机目标的运动模型。2.介绍了碰撞检测的定义和分类,讨论了训练模拟系统中的碰撞响应问题,重点研究了训练模拟系统中涉及的三种碰撞检测问题;弹丸与目标碰撞、模型拾取和地形匹配,并针对弹丸的碰撞检测,提出一种优化的碰撞预测策略,提高了场景中碰撞检测的效率。3.对战场特殊效果生成中广泛用到的粒子系统技术进行了介绍,研究了战场火焰和烟雾的生成方法,提出了一种模拟导弹尾焰的粒子系统。4.设计了具有对抗和联合协同训练功能的高炮训练模拟系统,实现了高炮武器系统的协同训练模拟。文章最后对本文的主要工作进行了总结,并提出了需要进一步研究的内容。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 国内外研究现状与相关技术进展  9-14
    1.2.1 国内外研究现状  9-11
    1.2.2 相关技术进展  11-14
  1.3 本文的主要内容及组织  14-15
第二章训练模拟仿真的建模技术研究  15-26
  2.1 建模方法与要求  15-16
    2.1.1 建模方法概述  15-16
    2.1.2 训练模拟仿真对建模的要求  16
  2.2 地形模型的建立  16-18
  2.3 实体的几何建模  18-19
  2.4 实体运动模型的建立  19-25
    2.4.1 坐标系与模型分层表达  19-21
    2.4.2 训练模拟系统中的运动建模  21-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章碰撞检测技术研究  26-38
  3.1 碰撞检测技术概述  26-29
    3.1.1 碰撞检测的定义  26
    3.1.2 碰撞检测的分类  26-27
    3.1.3 碰撞检测的关键技术  27-29
  3.2 训练模拟系统中的碰撞响应  29-31
    3.2.1 碰撞响应技术  29-30
    3.2.2 碰撞响应问题的解决  30-31
  3.3 训练模拟系统中碰撞检测问题的实现  31-37
    3.3.1 OpenGVS中的碰撞检测机制  31-32
    3.3.2 攻击武器与目标的碰撞检测  32-34
    3.3.3 场景模型的拾取  34-36
    3.3.4 物体与地形的匹配  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章特殊效果生成技术  38-47
  4.1 粒子系统概述  38-39
  4.2 战场火焰的生成  39-44
    4.2.1 战场火焰粒子系统的定义  39
    4.2.2 基于粒子系统的战场火焰生成  39-41
    4.2.3 导弹尾焰的生成  41-43
    4.2.4 基于二维纹理动画的战场火焰  43-44
  4.3 战场烟雾的生成  44-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章高炮训练模拟系统的设计与实现  47-57
  5.1 高炮训练模拟系统总体结构  47-49
    5.1.1 系统功能需求分析  47
    5.1.2 系统总体结构  47-49
  5.2 系统功能实现  49-56
    5.2.1 可视化功能实现  50-52
    5.2.2 战斗对抗过程的实现  52-56
    5.2.3 实现方法  56
  5.3 本章小结  56-57
第六章总结与展望  57-58
  6.1 本文的主要工作  57
  6.2 展望  57-58
参考文献  58-60
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  60-61
致谢  61

基于虚拟战场环境的高炮训练模拟系统研究

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