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1、飞行器三维动态视景的交互式仿真系统设计分类号学号M200972207学校代码10487密级硕士学位论文飞行器三维动态视景的交互式仿真系统设计学位申请人:吴红岩学科专业:模式识别与智能系统指导教师:汪国有教授答辩日期:2012年1月12日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThedesignof3DaircraftinteractivevisualsimulationsystemCandidate:WuHongyanM
2、ajor:PatternRecognitionandIntelligentSystemSupervisor:ProfessorWangGuoyouHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,//.naJanuary,2011独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结
3、果由本人承担。学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□,在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要三维视景仿真是虚拟现实领域的主要研究课题,它
4、能为利用计算机技术为人们建立一个逼真度和可信度都较高的虚拟场景,在当前的很多领域中都有了广泛的应用,包括交互式的游戏娱乐、大型的工程漫游、城市规划等,尤其是军事方面关于武器的研制或飞行器的飞行试验等,可以通过该手段得到丰富的仿真数据,是一种经济方便的可视化分析和研究方法。本文主要研究了一个飞行器动态三维视景的交互式仿真系统开发与设计,结合需要的功能要求进行各个模块的开发,对视景仿真系统的组成以及三维场景建模、视景加载与驱动、晴雾雨雪环境的模拟、飞行器导航控制、红外视景效果等技术实现进行了详细的阐述和研究。本文首先介绍了该视景仿真系统的整体设计和模块化
5、开发流程,以及最终实现的功能和技术指标;并对Creator模型建立所用到的关键技术进行阐述,重点研究了三维地形的处理与生成方法。然后研究了在Vs平台下利用VegaAPI对场景进行驱动和简单人机交互的程序实现流程,实现了场景在多天时下随着光照变化的实时效果,以及云和雾的仿真效果。并利用粒子系统技术在飞行器飞行仿真系统中的应用,实现了雨和雪自然现象的模拟,使场景的逼真度大大提高。而对于已有的可见光场景如何生成相应的红外视景效果,本文利用Vega软件提供的Sensorvision模块是模拟生成红外效果的一种便捷手段。最后对于飞行器位置姿态的交互式实时控制与
6、导航控制,本文提出了一种在Vega环境中创建和使用不同坐标系,以及对多坐标系间的数据转换问题的详细解决方法,实现了对飞行器的六自由度位姿实时控制和飞行器的弹道飞行控制功能,对各类飞行器的视景仿真开发都有较高的参考意义和实用价值。关键词:虚拟现实;视景仿真;交互式;飞行控制;红外I华中科技大学硕士学位论文Abstract3DVisualSimulationisamainresearchtopicinthefieldofVirtualReality,anditcanusecomputertechnologyforpeopletobuildahighfid
7、elityandcredibilityofthevirtualscene.Thereisawiderangeofapplicationsinmanyareas,suchasaninteractivegamerecreation,largeengineeringroaming,cityplanningandsoon,especiallyonthedevelopmentofmilitaryweaponsoraircraftflighttest,youcangetmuchdatathroughthemeansofsimulation,providingco
8、nvenientmeansofeconomicanalysisThispapermainlystudieso
