發(fā)布時(shí)間：2018-03-22 15:01

  本文選題：導(dǎo)彈　切入點(diǎn)：大尺度地形　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,其中導(dǎo)彈武器系統(tǒng)是軍事仿真中的重要研究方向之一,能夠進(jìn)行導(dǎo)彈攔截、導(dǎo)彈突防、導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)演練,避免實(shí)彈演習(xí)費(fèi)用開銷和對自然環(huán)境的影響。本文利用視景仿真技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)彈視景仿真軟件。本文深入研究了國內(nèi)外視景仿真技術(shù)以及大尺度地貌可視化的現(xiàn)狀,分析了常見的圖形渲染平臺(tái)以及導(dǎo)彈視景仿真基本結(jié)構(gòu),根據(jù)導(dǎo)彈飛行時(shí)的特點(diǎn),本文研究實(shí)現(xiàn)了一種視景仿真程序中大尺度地貌可視化以及多源數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)仿真功能的設(shè)計(jì)方法。為了實(shí)現(xiàn)軟件個(gè)性化以及跨平臺(tái)功能,選擇OSG(Open Scene Graph,開源場景圖)仿真平臺(tái)和Qt圖形界面進(jìn)行開發(fā)。首先,深入研究了大尺度地貌建模方法,結(jié)合視景仿真的考慮,對視景仿真中大尺度地貌可視化,采用一種等大小規(guī)則瓦片模型對地貌(地形、影像)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分,構(gòu)建基于四叉樹組織的金字塔層模型進(jìn)行管理,在地貌實(shí)時(shí)渲染時(shí),采用基于視點(diǎn)的四叉樹細(xì)節(jié)層次(Levels of Detail,LOD)分割算法對地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)度。然后,通過對地貌場景生成相關(guān)技術(shù)分析,本文采用廣度優(yōu)先層次遍歷替代傳統(tǒng)遞歸遍歷,對地貌數(shù)據(jù)對應(yīng)的四叉樹進(jìn)行遍歷,當(dāng)四叉樹深度較深時(shí),提高了實(shí)時(shí)渲染速率。其次,對導(dǎo)彈視景仿真中的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究分析,根據(jù)數(shù)據(jù)源驅(qū)動(dòng)導(dǎo)彈飛行動(dòng)畫仿真的要求,采用導(dǎo)彈的六自由度,利用OSG的動(dòng)畫仿真技術(shù)進(jìn)行視景仿真,針對數(shù)據(jù)源傳輸方式的不同,設(shè)計(jì)文件讀取接口以及支持多源數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)彈數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)協(xié)議(Missile Data Driven Protocol,MDDP)。最后,采取面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想將視景仿真軟件模塊化設(shè)計(jì),研發(fā)完成了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)彈視景仿真程序。該視景仿真軟件能夠完整實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈飛行過程,達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。導(dǎo)彈視景仿真軟件運(yùn)行穩(wěn)定流暢、無明顯延遲,沉浸感良好,具有一定的實(shí)用性也為今后的研究拓展提供了實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:In recent years, simulation technology has been widely used in the military field, among which missile weapon system is one of the important research directions in military simulation. It can conduct missile interception, missile penetration, missile tactical drills. To avoid the cost of live-fire exercises and the impact on the natural environment, this paper designs and implements the missile visual simulation software based on data-driven technology by using the visual simulation technology. In this paper, the domestic and foreign visual simulation technology and the large-scale visual simulation technology are deeply studied. The present situation of scale geomorphology visualization, This paper analyzes the common graphics rendering platform and the basic structure of missile visual simulation, according to the characteristics of missile flying, In this paper, a design method of large-scale geomorphologic visualization and multi-source data-driven simulation in the visual simulation program is studied. OSG(Open Scene Graph-based simulation platform and QT graphical interface are selected for development. Firstly, the modeling method of large-scale geomorphology is deeply studied, and the visualization of large-scale geomorphology in visual simulation is combined with the consideration of scene simulation. A regular tile model of equal size is used to divide the geomorphological (terrain, image) data, and a pyramid layer model based on quadtree organization is constructed for management. When the geomorphology is rendered in real time, Dynamic scheduling of geomorphological data is performed by quadtree levels of detail (LOD) segmentation algorithm based on viewpoint. Then, by analyzing the related techniques of geomorphological scene generation, this paper uses breadth-first level traversal instead of traditional recursive traversal. The quadtree corresponding to geomorphological data is traversed. When the depth of quadtree is deep, the real-time rendering rate is improved. Secondly, the data-driven analysis of missile scene simulation is carried out, according to the requirement of data source driven missile flight animation simulation. Based on the six degrees of freedom of the missile and the animation simulation technology of OSG, the paper designs the file reading interface and the missile data drive protocol supporting multi-source data drive, aiming at the different transmission modes of the data source. The visual simulation software is modularized by using the object-oriented design idea, and the missile visual simulation program based on data drive is developed. The visual simulation software can realize the missile flight process completely. The missile visual simulation software runs stably and smoothly, has no obvious delay, has good immersion feeling, and has certain practicability and provides practical value for future research and development.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TJ760.6;TP391.9

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