基于vega+prime的大型灭火飞机投水视景仿真研究

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1、学校代码：10406分类号：TP391.9学号：090081105003南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）基于VegaPrime的大型灭火飞机投水视景仿真研究硕士研究生：翟兆建导师：蔡志勇熊邦书申请学位级别：硕士学科、专业：导航、制导与控制所在单位：南昌航空大学答辩日期：2012-05-31授予学位单位：南昌航空大学VisualSimulationofWaterSprayofAirTankerforExtinguishingFireBasedonVegaPrimeADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnNavigation,G

2、uidanceandControlbyZhaiZhaojianUndertheSupervisionofProf.CaiZhiyongXiongBangshuSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaMay,2012摘要随着中国航空工业的迅速发展，大型灭火/水上救援水陆两栖飞机项目进入研制阶段，进行飞机的投水灭火视景仿真研究，对于缩短飞机的研制周期，提高研制和实验的质量，节约试验的费用具有重要意义。在灭火飞机投水视景仿真应用中，三维建模和场景驱动是两个重要的方面。目前的3D建模工

3、具众多，文中对当今各种流行的3D建模软件进行比较分析后，根据实际仿真情况的需要，采用3DSMax和MultiGenCreator软件相结合，建立仿真对象在场景中的静态模型。在VisualStudio.Net2003平台下结合VegaPrime软件及其提供的API函数实现场景驱动渲染。在此部分阐述了VegaPrime仿真驱动程序开发的方法，详细论述了在MFC框架下开发基于Windows系统的面向对象的视景驱动程序的方法，以及使用的关键技术。对于VegaPrime软件中的特殊效果模块——粒子系统，进行了深入的研究，运用此模块进行飞机投水和灭火特效的模拟。在模拟的过程中，粒子采用面向

4、视点的多边形来表示。使用LynxPrime图形用户界面配置工具，配置驱动程序中使用的ACF文件，减轻了编写代码时的繁杂度，提高了程序开发的效率。在驱动开发的过程中，复杂度较大的模型对象，通过使用模型优化技术和打包技术，减少了在场景渲染过程中模型的加载和图形绘制的时间，提高了渲染效率。在模拟飞机投水灭火场景中，通过增加不同天气状况和可调控的不同观察视点，增加了投水灭火仿真的意义。在MFC框架下开发驱动程序，使其具有良好的人机交互界面，增加了场景模拟的交互性。运用纹理融合技术制作水滴、火的纹理文件加载到环境中去，提高了仿真的逼真度。通过优化技术、打包技术、多线程技术等使用，提高了场

5、景的渲染的效率和实时性。关键词：VegaPrime，3D建模，投水仿真，特效模拟AbstractWiththefastdevelopmentofChinaaviationindustry,theprojectofAirTankerIrescuefirefightinghasenteredthedevelopmentstage,dotheresearchofvisualscenesimulationoffiredrowningoftheplaneisgoodforshortingthedevelopmentcycleoftheplaneandimprovingthequality

6、ofresearchandexperimentandsavingthecostoftheexperiment.Intheapplicationofvisualscenesimulationoftheplaneoffiredrowning,3Dmodelingandscenedrivearetwoimportantaspects.Atpresent,therearemany3Dmodelingtools,inthearticle,aftercomparingandanalyzingthetoday'sallkindsofpopular3Dmodelingsoftware,acco

7、rdingtotheactualsituationoftheneed,usethe3DSMaxandMultiGenCreatorsoftwareestablishthestaticmodeloftheobjectinthescene.ThemodelfileissavedbydataformatofOpenFlight(.flt),themodelingmethodofextinguishingtheplaneandthekeytechnologyofmodeloptimizationar