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虚拟作战训练环境的研究与实现

作　者: 陈文成
导　师: 吕幼新；郭凯
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 单兵虚拟场景几何建模运动控制想定系统
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 116次
引　用: 2次
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内容摘要

本文首先论述了虚拟现实技术和虚拟战场环境的相关理论技术,以及战场环境虚拟仿真的研究现状和发展概况。首先讨论了几何建模技术,包括建模的内容、建模的技术指标以及建模的原则等,在介绍建模软件MultiGen Creator的基础上论述了纹理映射技术,接着重点对模型数据库优化的关键技术展开了研究,主要包括模型对象实例化、外部引用模型数据库、减少多边形数量、调整数据库层级结构等技术。通过基于Multigen Creator的建模和优化技术构建了虚拟场景模型,通过建立一个虚拟城市街区场景模型,在对现代战争中城市作战的作用和特点叙述的基础上,对南京市新街口一带的场景进行了仿真建模,重点叙述了虚拟城市街区的建造过程,主要包括以下内容:三维场景库建造需求分析;基础模型场景库建造流程;重要建筑物的建造;地下通道模型的建造;道路模型的建造;场景实时驱动中的走样问题和解决办法;建模过程中的基本技巧。还有介绍了Vega软件的特点,并给出了基于Vega的仿真驱动程序的主框架;在此基础上重点研究了虚拟场景实时显示过程中的几个关键技术,主要包括视点控制技术、碰撞检测技术以及特殊效果构建技术等。并以VC++做平台调用Vega API函数对三维场景进行渲染驱动,并对虚拟场景中模型的运动状态进行控制,利用DI-Guy虚拟人初步实现了单兵战术动作的可视化,最后利用本文的研究成果设计和实现了单兵作战训练想定系统的原型框架。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-18
  1.1 虚拟现实技术  8-10
  1.2 虚拟战场环境概述  10-12
  1.3 战场环境虚拟仿真研究的现状与发展趋势  12-16
  1.4 本文研究的背景、内容和意义  16-18
第二章虚拟场景的建模技术和优化技术  18-30
  2.1 建模技术概述  18-20
  2.2 MultiGen Creator 概述  20-22
  2.3 纹理映射技术  22-24
  2.4 实时场景生成的优化策略和相关技术  24-29
  2.5 小结  29-30
第三章虚拟轻武器射击靶场的建立  30-43
  3.1 地形仿真建模  30-34
  3.2 虚拟靶场建造的过程  34-42
  3.3 小结  42-43
第四章虚拟城市街区的建立  43-56
  4.1 现代战争中城市作战的作用和特点  43-45
  4.2 虚拟城市街区的建造  45-55
  4.3 小结  55-56
第五章虚拟环境的实时显示与驱动技术  56-65
  5.1 基于 Vega 的仿真驱动的实现  56-59
    5.1.1 Vega 概述  56-57
    5.1.2 仿真驱动程序的主框架  57-59
  5.2 虚拟场景实时显示的有关技术  59-64
    5.2.1 视点控制  59-60
    5.2.2 场景运动体  60-61
    5.2.3 运动模型、路径和导航器  61-62
    5.2.4 碰撞检测与碰撞响应技术  62-63
    5.2.5 特殊效果构建  63-64
  5.3 小结  64-65
第六章单兵作战训练想定系统的生成  65-80
  6.1 想定系统及其体系结构  65-66
    6.1.1 想定和想定系统的含义  65-66
    6.1.2 想定系统的体系结构  66
  6.2 单兵战术想定的三维可视化  66-72
    6.2.1 单兵城市作战战术想定的文本编辑  67-69
    6.2.2 虚拟人技术概述  69-70
    6.2.3 虚拟人模型的运用  70-71
    6.2.4 虚拟场景中单兵战术动作的可视化  71-72
  6.3 想定系统软件模块的设计与实现  72-79
    6.3.1 选择软件开发模式  73
    6.3.2 软件模块的总体设计  73-75
    6.3.3 模块的实现  75-79
  6.4 小结  79-80
第七章结论  80-81
致谢  81-82
参考文献  82-84

虚拟作战训练环境的研究与实现

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