基于HLA的战场环境仿真研究

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1、摘要近年来，随着多媒体技术的迅速发展，虚拟现实技术和视景仿真技术也获得长足的进步。基于计算机、图形处理、网络通信等诸多新技术发展而来的虚拟现实和视景仿真技术由于其高度的逼真性，实时性和交互性，获得了广泛的关注并在民用和军事领域都有着极其广阔的应用前景。本文来源于海军装备部的一个项目，着重研究基于HLA（HighLevelArchitecture）高层体系结构的虚拟现实和视景仿真技术在战场环境仿真中的应用。本研究采用高层体系结构作为分布式仿真的系统构架，采用Multigen公司的建模工具Creator

2、和驱动工具VegaPrime作为开发工具，在编译平台VC＋＋下完成该战场环境的仿真。在介绍了研究背景以及国内外发展现状的基础上，本文着重研究了高层体系结构的组织与原理，详细分析了HLA高层体系结构中整个联邦的开发过程以及联邦成员的实现方法。按照HLA的六个开发步骤，结合项目具体要求，完成了战场环境仿真体系结构中的任务空间模型设计，联邦以及联邦成员的设计，并且根据本仿真中的数据流设计了联邦对象类信息表以及仿真交互信息表。接着本文深入分析了实体建模软件Creator和驱动编写软件VegaPrime的特点

3、以及两个软件工具中所使用的关键技术细节。按照建模和驱动工具的设计流程，分别完成了战场环境的建模，战场环境参数的设置，部分实体模型的驱动编写以及编译环境的配置等工作，其中着重完成了战场环境中大型地形背景以及各种战场要素如舰艇，预警机，导弹以及坦克的建模工作，并且完成了舰艇和预警机的驱动编写，使得本战场环境仿真产生了较为理想的仿真效果。关键词：虚拟现实视景仿真高层体系结构联邦战场环境驱动IAbstractNowadays,withthefastdevelopmentofmultimedia,virtua

4、lrealityandscenesimulationarealsoinahighspeedofdevelopment.Basedonthenewtechnologiesofcomputer,imageprocessingandnetworkcommunication,virtualrealityandscenesimulationgetmuchmoreattentionandownabrilliantfuturebothincivilapplicationsandmilitaryapplicatio

5、nsbecauseoftheiradvantagesinvividness,real-timeandmutuality.ThisresearchcomesfromaprogramsupportedbyEquipmentDepartmentofNavyandresearchesontheapplicationofvirtualrealityandscenesimulationonbattlefieldenvironmentbasedonHLA(HighLevelArchitecture).Theres

6、earchadoptstheHLAastheframeworkofthesystemandusesthemodelingtoolCreatorandthedriverprogrammingtoolVegaPrimeastheplatformandcompilestheprogramwithVC++.BasedontheintroductionofthehistoryanddevelopmentofHLA,thisthesisfirstresearchesonthearchitectureandthe

7、oryofHLAanddetailsthewaytodevelopthefederationofHLA.Followingthesixstepstodevelopthefederation,thisthesisfinishesseveraljobssuchasdesignthetaskspacemodeling,designthefederationandmembers,anddesigntheFOM(FederationObjectModel)andSOM(SimulationObjectMode

8、l).ThenthispaperanalysesthecharacteristicsofthetwosoftwaretoolsCreatorandVegaPrime,meanwhiledetailsthekeytechnologiesusedbythosetwosoftwaretools.Then,thispapercreatedifferentmodelsinthebattlefieldenvironment,configuresimulationparameter