战场场景实时模拟技术

战场场景实时模拟技术

一、战场视景实时仿真技术(论文文献综述)

石露[1](2020)在《基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究》文中进行了进一步梳理目前广泛使用的基于底层图形接口Open-GL或Direct3D的可视化仿真系统效率低下,且各种作战仿真研究的首要目标是提高其环境的真实性。因此,本文针对当前坦克模拟训练系统在高逼真度、高效率、跨平台和强交互性等方面的不足,提出了基于跨平台开发引擎Unity3D坦克虚拟驾驶模拟系统的设计思想。采用插件集成开发的模式对视景系统进行设计并做仿真研究,完成了由视景仿真模块、实时天气特效管理模块、行为驱动仿真模块、仪表仿真模块和坦克作战仿真模块、控制界面等子模块所组成的坦克虚拟驾驶视景仿真系统,并讨论了各个子模块的设计功能和技术原理。首先,结合坦克驾驶信息融合的实际需求和国内外最新的信息融合动态,提出了改进的信息融合功能模型,同时建立了与之对应的战场态势感知系统评价体系,旨在将虚拟现实与态势感知结合起来,为未来坦克虚拟驾驶提供理论的方案设计。其次,以现代坦克主战场为背景及视景仿真系统的高逼真度要求,开展虚拟场景混合建模方法的研究,并在三维建模软件3ds Max下建立了坦克模型及三维场景相关模型。采用地形绘制技术构建了真实感较强且多样的坦克虚拟驾驶场景,通过获得高精度低面数的DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)构建真实地形。以往的模拟驾驶系统仅简单地对雨、雪、雾等自然景观进行仿真,并未结合实地环境。本系统设置了天气系统管理模块来动态控制雨、雪、雾的仿真特效,具有实时和交互的特性。通过调整系统粒子数量,实现不同强度的雨、雪、雾的特效渲染,同时从地理位置上对应现实城市,将预置的地理位置的真实气象数据实时返回,并将现实天气同步到虚拟场景中,用户可根据实时天气状况对虚拟场景中的天气特效做出动态调整,在一定程度上有助于坦克操纵时提前做出合适的预判。此外,在仿真软件Unity3D中,根据坦克车辆动力学模型和碰撞器的使用,设计了满足本系统要求的控制程序脚本,坦克可以实现多种场景下的驱动仿真,在虚拟环境中能够紧贴高低起伏的地面实时完成前进、倒车、制动、左右转弯、瞄准敌方目标开炮等行为。本文提出了基于X Dreamer状态机坦克虚拟驾驶控制方案,极大地减少了系统资源消耗。最后,通过采用NPC(Non-Player Character,非玩家角色)自动寻路算法进行智能感知,NPC坦克能够动态规划路径,进而锁定敌方目标,然后与用户操纵的坦克一起完成编队协同作战仿真。经测试验证,视景仿真系统运行后保持在101-372FPS(Frame Per Second,帧率),本系统的各模块设计仿真效果均已较好实现,基本达到了视景仿真系统实时交互性和真实沉浸感的要求。

高帅[2](2019)在《航母编队视景仿真系统设计与实现》文中指出航母编队视景仿真对模拟战场训练与演练、编队联合协同合作和作战策略评估等方面都有着重要的作用。为了实现航母编队的过程仿真,本文设计了一款具有人机交互性的航母编队视景仿真的三维仿真系统,为航母编队的研究提供直观的仿真分析手段。论文的主要工作内容如下:(1)论文首先对本课题的背景、研究意义和目前视景仿真的国内外研究现状进行简要介绍,然后从仿真系统的设计任务和拟实现的目的出发,提出了航母编队视景仿真系统的系统框架,设计完成了视景仿真系统的数据交互与系统处理流程。(2)根据视景仿真系统设计框架,采用不同的开发工具,分模块完成各自的详细设计并实现。本文所设计的视景仿真系统中子模块包括剧情设计模块、模型实体建模模块、战场环境模块、视景显示模块、仿真控制台模块和数据管理模块。剧情设计模块实现了基于作战知识的剧情设计,并完成了对剧情文件的编辑与读取;模型实体建模模块建立了视景仿真系统中实体模型的运动学方程;战场环境模块设计并实现了视景仿真系统中的战场环境,包括自然环境和海洋环境;视景显示模块实现了对三维模型的实时显示、仿真场景的多视点查看、模型的运动管理以及模型的外接式设备控制;仿真控制台模块中给出了仿真系统中时钟同步的方法、完成了仿真过程控制管理的控制流程设计和仿真系统中各模块的调度管理流程设计;数据管理模块中完成了视景仿真系统数据交互管理控制流程设计,包括对数据的发送、接收、监管和记录。(3)为了获得更好的人机交互效果,采用MFC框架,为视景仿真系统开发了系统界面部分,通过界面展示,实现了良好的系统可交互性,用户可以通过界面直观地和仿真视景进行交互。通过对航母编队视景仿真系统的仿真运行结果进行评价和测试,该系统运行稳定、界面友好、模拟效果逼真、沉浸感较强、具有良好的扩展性等优点,为航母编队作战演练提供了直观、有效的依据,具有较强的应用价值。

田喆童[3](2018)在《低空无人机三维航迹规划与可视化仿真》文中认为无人机技术在现代战争和民用领域都有着十分广阔的应用,如何使无人机实现在规划区域内完成飞行任务成为了国内外研究的热点。无人机的航迹规划的核心内容是在满足一系列条件和性能的约束下选择最优或可行的航迹,是实现自主飞行的技术保证。论文围绕低空无人机三维航迹规划与可视化仿真展开研究。文章首先介绍了无人机任务规划系统、航迹规划算法以及视景仿真技术的国内外研究概况,并对无人机航迹规划环境进行建模。论文对蚁群算法的基本原理进行研究,提出了一种改进蚁群算法的航迹规划方法。该算法利用BC值对蚂蚁的引导因子进行确定,以改善复杂环境下蚂蚁搜索的效率,同时考虑无人机航迹规划中的相关约束条件,对蚂蚁的搜索节点方式进行设计,并引入蚂蚁重生机制以保证算法每次迭代的成功率。为了降低初始非最优路径中信息素对后续规划的影响,增加蚂蚁对信息素的感知,论文提出了信息素在三维空间中的扩散机制。最后通过仿真实验对本文提出的改进蚁群算法航迹规划方法的可行性和有效性进行验证。针对无人机在飞行过程中遇到突发威胁的紧急情况,论文基于快速随机搜索树RRT算法提出了一种自适应R-A*算法,该算法设计了基于地形平坦程度的变步长扩展策略,可快速规划出有效规避突发威胁的可行航迹,并通过仿真实验对算法进行验证。为了使无人机航迹规划人员对规划航迹的可行性有更加直观有效的判断,论文对三维航迹的可视化仿真技术进行研究。论文以无人机模拟训练系统为应用平台,基于Unity3D平台完成无人机战场环境的建模,完成无人机三维航迹规划的可视化仿真软件的设计,并在大地图场景下完成了基于改进蚁群算法和自适应R-A*算法规划航迹的可视化仿真。

王萌[4](2018)在《基于GenesisRTX的飞行器视景分布式仿真系统研究》文中研究说明飞行仿真是视景仿真的一个重要领域,采用计算机图形图像技术,根据仿真的目的,创建仿真对象的三维模型和虚拟场景,利用真实数据驱动三维模型,并将飞行数据以图像的方式显示在屏幕上,通过逼真的演示效果,客观实时地再现飞行器飞行过程中的姿态信息,反映其动态过程和特点,为观察飞行器的运动过程提供直观易懂的事实依据,这相对于传统对飞行器的研制、设计、训练、维护等更加高效、经济、安全。本文针对这些问题,设计并开发了一个开放的可视化的实时飞行器视景分布式仿真系统。本文首先介绍了飞行器视景仿真的研究背景和意义,通过与传统仿真引擎数据库生成和可视化方法对比,选用GenesisRTX作为本文的仿真引擎,接着提出了视景分布式仿真方案,包括视系统硬件构成、功能设计、视图设计和工作流程。然后,基于GenesisRTX开发引擎,主要从飞行器三维实体建模、飞行器飞行虚拟场景搭建、虚拟场景实时驱动等方面对飞行器视景分布式系统进行了开发。本文采用Simulink构建的动力学模型,采用Creator建立了多个机型的三维模型;采用GensisIG对仿真对象进行配置,采用GenesisAM对虚拟场景进行配置;采用数据库动态加载的方式,结合层次细节LOD技术,确保视景系统的实时性和真实感;基于CIGI协议,完成网络数据的接收以及多通道虚拟场景实时驱动。同时通过XML与数据库的双向数据交换搭建了一个开放的场景搭建平台,利用其可快速搭建不同的场景,以供飞行器在不同场景下进行视景仿真。最后对系统的实时性进行了仿真验证和演示,进行了飞行器的各种飞行动作以及在不同环境下飞行器飞行等诸多实验,验证了飞行器视景分布式仿真系统的功能。

杨博[5](2017)在《基于OSG的红外视景仿真研究》文中认为红外视景仿真是视景仿真领域的重要研究方向之一,可用于红外制导武器的制导性能检测等军事领域研究。为进行红外末制导性能测试研究,作者所在研究室已搭建了半实物红外仿真系统。本文开展红外视景仿真研究,生成动态的红外灰度图像,为该系统提供仿真场景的红外辐射数据。本文以空地导弹对地面坦克目标的攻击场景为仿真场景,基于OSG开展红外视景仿真研究。与其它视景仿真软件相比,该软件开源性好,并在全球视景仿真方面具有独特的优势,对场景仿真的限制较少。本文对目标及背景的红外辐射特性进行了分析,并研究了其辐射数据计算方法;建立了目标和背景模型,搭建了空地导弹工作三维场景;提出了大规模地形背景的红外仿真方法,基于GLSL语言对目标和背景进行了红外渲染,将场景红外辐射数据显示为红外灰度图像;最后,设计实验方案,对红外仿真的效果做了有效性和实时性进行了测试。本文建立了大规模分层分块的地形背景模型,并实现对其动态调度。为解决其红外仿真问题,本文提出了基于材质和相对高度的大规模动态调度地形的红外仿真方法。

王瑾瑶[6](2016)在《基于地球模型的交战视景技术研究》文中研究说明战场是两军交战的主要场所,对交战环境的了解与否直接影响着战争的进程和结果。虽然军事演习、测绘、沙盘等传统方法作为了解和掌握交战环境的手段一直发挥着重要的作用,但也存在着耗时耗力和精度低等缺点。同时,由于战场数字化的飞速发展,战场上的信息量迅速增加,使用传统方法已经无法满足现代战争对于交战环境高精度再现的需求。随着计算机仿真技术和虚拟现实技术的快速发展,交战视景仿真在军事活动中的地位越来越高,已成为各国进行战术演练、战略分析的重要支撑。本文围绕交战视景仿真中的场景构建和优化问题,比较了主流军事仿真平台在交战视景仿真中的技术实现方式和性能优缺点,研究了地球平面模型和地球球面模型的构建。本文的主要研究目的在于提出一种可以在军事仿真平台上实现的三维交战视景仿真系统,创建逼真、实时的交战地形和自然环境,为进一步进行武器装备等交战物理仿真提供背景。为达成此目的,论文的主要研究工作如下:首先,本文对四种主流的军事仿真平台进行了分析,对比了它们在交战景物多细节层次技术、交战地形绘制技术、战场特效生成技术和平台性能方面的优缺点。综合考虑本文交战视景仿真的主要目的和平台优缺点,选择Unigine平台作为本文视景仿真系统的实现平台。这对于建立一个逼真、实时的交战视景仿真系统具有重要的意义。其次,本文讨论并设计了地球平面模型和球面模型构建中交战地形数据预处理、地形地貌分块动态加载和地球模型构建的方法,提出了一种地形细节处理方式、一种基于触发器的地形地貌动态加载方法,并利用立方体划分技术实现地球模型。然后,为了提高交战场景的逼真度,本文分析了交战场景自然环境建模方法。完成了包括海洋、时间(天空)、气象和战场特效在内的自然环境建模方法设计与实现。最后,本文在Unigine平台上设计开发了一个再现三维交战环境的视景仿真系统,在保证实时性的同时,建立了一个逼真度很高的虚拟战场环境。性能测试中,系统有每秒50帧以上的性能表现。本文设计的交战视景技术具备开发周期短,视觉仿真效果好等特性。

李宇[7](2015)在《分布式虚拟战场视景仿真系统研究》文中提出随着科学技术的发展,军用仿真技术开始在军事领域中发挥着越来越大的作用,各种数字仿真、物理仿真和半实物仿真技术孕育而生,通过对这些新技术的运用,对提高新一代武器系统综合作战性能、减少实物试验次数、缩短研制周期、降低军费开支和强化部队训练等方面起到了积极的作用。本文将视景仿真技术引入到模拟训练系统中,通过定义数据协议,实现视景仿真系统与模拟训练系统中各子系统间的数据交互,并利用视景仿真技术逼真性、交互性及实时性的特点,设计并实现了分布式虚拟战场视景仿真系统,借助这一仿真系统可以完成对作战人员的操作使用培训、武器系统各装备间的作战协同训练、以及作战方案的比选、验证和演练,表明该系统具有明显的经济和实用价值。本论文主要研究工作包括:(1)介绍了原有作战模拟训练系统的主要功能、特点、组成、子系统功能以及系统的典型工作过程,并指出了系统的不足与局限性。(2)从分布式虚拟战场视景仿真系统的需求出发,分析了系统的主要组成及工作流程,并基于HLA体系规范,将模拟训练系统中各子系统连同视景仿真系统作为联邦成员,通过局域网互联,并采用基于TCP/IP协议的通信方案,实现系统之间的数据实时传输。(3)依据仿真模型建模的基本原则,对三维建模工具进行的比选,有针对性的利用三维建模工具建立了必要的仿真实体和三维场景模型,并对建立的模型进行了优化。(4)对几种视景仿真开发方式进行比选,从中选择了实时视景仿真软件Vega并结合C/C++语言和MFC开发类库进行视景仿真系统开发,同时设计了通用的面向对象的视景仿真系统的软件框架,实现了系统特效、仪表数据显示、实时数据交互、多窗口及自由视点等关键技术。(5)对视景仿真系统的演示环境进行了描述并进行了系统演示,对系统性能进行了评估,邀请设计人员进行了用户体验评估,系统满足设计人员对方案评估和性能验证的要求。本文利用虚拟现实技术高度逼真的表现手段,实现对整个作战过程实时可视化模拟,为军事人员分析作战效能和评估训练效果,提供了必要的手段。本文的研究已经应用于某研究所的作战模拟训练系统中,取得了良好的效果。

王晓明[8](2012)在《某型导弹视景仿真系统研究与实现》文中指出作为虚拟现实技术的一个实用性分支,计算机军事仿真技术是利用虚拟武器模型进行试验或训练的一种有效方法,具有投资少、风险低、可重复、训练效果好等优点,因而在军事领域得到了广泛的应用。导弹武器系统作为高科技武器装备,存在武器使用寿命有限、经费开支等问题,因此不能利用实际装备进行常态化训练。本文针对军事仿真系统特点,依托部队实际项目,在分析军事视景仿真系统实现的若干关键技术基础上,结合动力学原理,设计实现导弹发射阵地模拟、建立武器仿真系统的结构框架,开发了其视景仿真训练系统,该系统对提高部队操作人员的训练水平具有很高的实用价值。本文主要工作如下:1、以目前视景仿真的先进成果为基础,提出了导弹视景仿真系统的虚拟战场环境物体构造技术、战场物体建模技术以及地形地物的构造技术;通过DEM数据构造大规模地形,运用层次建模技术批量构造战场物体,同时采用纹理映射以及LOD技术对各种模型、地形进行了优化,提高了绘制的效果与速度。2、提出了武器系统的可视化仿真模型,研究了武器系统的液压起竖、飞行模型、特效、控制以及工作原理,对武器操纵、实时碰撞检测技术进行了深入探讨。根据运动学和动力学原理优化了导弹武器的飞行运动模型,提出了武器的机械运动模型和制导类武器的可视化仿真模型。3、针对导弹视景仿真系统中特效不够真实的特点,提出了基于粒子系统的环境特效以及武器特效,通过纹理映射来实现特效的真实效果,利用不同目标的标志量来实现各种特效的开关,同时采用粒子优化绘制方法提高特效的绘制速度。改进了一种基于OBB的碰撞检测方法,实现了适合导弹等高速飞行物体仿真的碰撞检测技术,提高了碰撞检测的精度与速度。4、提出导弹武器仿真的模块化体系结构框架,以Vega Prime软件为基础,实现了导弹武器系统发射阵地视景仿真,对系统的关键技术如虚拟仿真环境的构建、运动模型的实现等进行了详细描述,最后通过实验验证了导弹视景仿真系统的效率以及效果。

程建飞[9](2011)在《基于HLA的地面作战信息系统的视景仿真技术研究》文中研究说明作为信息技术与高科技手段的应用方向之一,地面作战信息系统在现代战争中发挥着重要的作用。对于这样的系统,如何保证其具有较短的研制周期、准确的显示战场变化情况等,都是地面作战信息系统在设计及研制过程中所需面临的问题。分布式仿真技术为解决这些问题提供了一条可行的途径,但随着仿真技术的不断发展,以往的分布式仿真技术已无法满足目前仿真系统对仿真过程高直观性及高逼真性的要求。因此,本文将视景仿真技术引入地面作战仿真系统,在研究视景仿真软件与作战仿真系统中各作战单元间交互技术的基础上,利用视景仿真技术逼真性、交互性及实时性的特点,设计并实现了地面作战视景仿真系统,达到了应用视景仿真系统逼真展示仿真过程及对部分作战效果进行渲染的目的。本论文主要研究工作包括以下三方面:(1)分析地面作战仿真系统的需求,将分布式仿真技术的高层体系结构HLA/RTI与视景仿真技术应用于地面作战仿真系统,建立基于HLA的地面作战视景仿真系统的体系结构并设计体系结构中各组成单元的功能;(2)为使视景仿真工具软件(STK)能够真实的再现作战仿真全过程,针对STK与作战仿真系统中各作战单元间及时交互的问题,本文提出STK-RTI链接代理的方法,将链接代理按照HLA接口规范运行于STK与HLA/RTI之间,使STK借助链接代理通过RTI与各作战单元进行交互操作;(3)根据假想剧情,设计地面作战视景仿真系统的作战流程,对视景仿真系统中飞行器航迹规划、雷达监控可见性及视景显示实时性的问题加以研究和设计。在此基础上搭建视景仿真平台,利用VC与STK混合编程技术,完成分布仿真环境下实时性较高的地面作战视景仿真系统的开发,达到逼真展示仿真过程,渲染作战效果的目的。

黄先祥,龙勇,张志利,高钦和,袁静,管文良,李向阳[10](2010)在《分布式视景仿真技术综述》文中研究指明分布式视景仿真技术是可视化仿真与网络化仿真交叉融合而发展起来的仿真技术。对分布式视景仿真的学科范畴进行了探讨,追溯了分布式视景仿真的技术起源,对其发展脉络进行了划分。对该技术多年来的应用和研究现状进行了分析和评述,最后就其今后的研究发展方向作了预想。研究成果有助于该项技术理论和应用体系的丰富和完善。

二、战场视景实时仿真技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、战场视景实时仿真技术(论文提纲范文)

(1)基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外发展现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究的主要内容和论文结构
    1.5 本章小结
第二章 视景仿真系统总体方案设计
    2.1 引言
    2.2 视景仿真系统开发引擎Unity3D
        2.2.1 Unity3D作为视景仿真研发工具的优势
        2.2.2 Unity3D的生命周期
    2.3 视景仿真系统框架设计
        2.3.1 三维模型框架
        2.3.2 视景仿真系统总体结构
    2.4 本章小结
第三章 作战坦克驾驶网络化综合态势感知
    3.1 引言
    3.2 态势感知与信息融合的关系
    3.3 信息融合与资源管理
    3.4 综合态势感知信息融合修正模型
    3.5 本章小结
第四章 视景仿真系统的环境开发
    4.1 引言
    4.2 场景实体模型生成
        4.2.1 3dsMax在虚拟现实中的应用
        4.2.2 坦克模型建立与导出
    4.3 地形建模
        4.3.1 基于Unity3D的地形建模
        4.3.2 Unity3D真实地形实现
    4.4 虚拟场景构建
        4.4.1 虚拟场景模型搭建
        4.4.2 天空盒
        4.4.3 虚拟驾驶光照处理
    4.5 实时气象设置管理模块
        4.5.1 实时获取天气信息
        4.5.2 不同天气特效仿真
    4.6 本章小结
第五章 视景仿真系统坦克驾驶动态驱动开发
    5.1 引言
    5.2 Unity3D环境下坦克行为控制
        5.2.1 坦克控制基础
        5.2.2 旋转炮塔
        5.2.3 坦克虚拟驾驶动力学建模
        5.2.4 虚拟驾驶中的车辆碰撞检测
        5.2.5 Unity3D中坦克运动控制
    5.3 基于X Dreamer坦克虚拟驾驶控制方案
        5.3.1 X Dreamer中文脚本工具介绍
        5.3.2 场景漫游
        5.3.3 炮塔与炮管的控制
        5.3.4 坦克驾驶行为控制
        5.3.5 坦克车轮与履带动态仿真
        5.3.6 坦克制动和左右转弯
    5.4 坦克作战仿真模块
        5.4.1 发射炮弹
        5.4.2 Game Manager数据管理
        5.4.3 摧毁敌人
        5.4.4 NPC自动寻路算法
    5.5 音效
        5.5.1 马达音效
        5.5.2 发射音效
        5.5.3 爆炸音效
    5.6 仪表仿真模块
    5.7 图形用户界面设计
    5.8 本章小结
第六章 坦克虚拟驾驶视景仿真系统实现
    6.1 视景仿真系统模块设计实现
    6.2 视景仿真系统测试及分析
        6.2.1 测试目的
        6.2.2 测试环境
        6.2.3 试验过程
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(2)航母编队视景仿真系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 视景仿真技术概述
    1.3 视景仿真技术国内外研究现状
        1.3.1 视景仿真技术国外研究现状
        1.3.2 视景仿真技术国内研究现状
    1.4 论文的各章节安排
第二章 航母编队视景仿真系统总体设计
    2.1 航空母舰与航母编队配置
        2.1.1 航空母舰
        2.1.2 航空母舰编队配置
    2.2 视景仿真系统需求描述
    2.3 视景仿真系统结构设计
    2.4 视景仿真系统数据交互设计
    2.5 视景仿真系统处理流程
    2.6 本章小结
第三章 视景仿真系统详细设计
    3.1 仿真系统开发工具介绍
        3.1.1 仿真建模工具Multigen Creator
        3.1.2 视景仿真软件Vega Prime
    3.2 剧情设计
        3.2.1 基于作战知识的剧情设计
        3.2.2 剧情编辑与读取
    3.3 模型实体建模
        3.3.1 飞机实体建模
        3.3.2 舰船实体建模
        3.3.3 导弹实体建模
    3.4 战场环境构建
        3.4.1 海洋场景构建
        3.4.2 自然环境构建
        3.4.3 特殊效果构建
    3.5 显示模块设计
        3.5.1 三维模型构建
        3.5.2 视点管理
        3.5.3 对象运动管理
        3.5.4 外接式设备控制
    3.6 仿真控制台模块
        3.6.1 时间同步
        3.6.2 仿真调度管理
        3.6.3 仿真过程管理
    3.7 数据管理模块
    3.8 本章小结
第四章 视景仿真系统实现及分析
    4.1 基于MFC框架的交互界面设计
    4.2 视景仿真系统结果展示
        4.2.1 启动界面
        4.2.2 运行界面
    4.3 系统开发时遇到的问题
        4.3.1 建模过程中需要注意的问题
        4.3.2 视景系统与模型之间的数据交互
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 进一步工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)低空无人机三维航迹规划与可视化仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 任务规划系统国内外研究概况
        1.2.2 航迹规划算法国内外研究概况
        1.2.3 视景仿真技术发展概况
    1.3 本文研究内容及结构安排
        1.3.1 本文的研究内容
        1.3.2 本文的结构安排
第2章 无人机航迹规划环境建模
    2.1 航迹及搜索空间的表示方式
        2.1.1 航迹的表示方式
        2.1.2 搜索空间的表示方式
    2.2 航迹综合评价指标
    2.3 航迹规划威胁空间模型
        2.3.1 雷达威胁空间模型
        2.3.2 地空导弹威胁模型
        2.3.3 高射炮威胁空间模型
        2.3.4 恶劣气象条件威胁空间模型
    2.4 航迹规划约束条件建模
    2.5 本章小结
第3章 一种改进蚁群算法的三维航迹规划
    3.1 蚁群算法原理及描述
        3.1.1 蚁群算法的基本原理
        3.1.2 基于TSP问题的蚁群算法建模
        3.1.3 基本蚁群算法在TSP问题中的实现流程
    3.2 无人机三维航迹规划问题建模
    3.3 基于改进蚁群算法的三维航迹规划
        3.3.1 地图预处理
        3.3.1.1 空间节点阵的构建及空间节点状态向量的定义
        3.3.1.2 节点的BC值计算及BC矩阵的构建
        3.3.2 改进策略
        3.3.2.1 待转移节点搜索方式
        3.3.2.2 基于三线性插值法的空间节点BC值计算
        3.3.2.3 基于BC值的引导因子的确定
        3.3.2.4 蚂蚁重生机制
        3.3.2.5 信息素扩散机制
    3.4 改进蚁群算法实现三维航迹规划的描述
    3.5 仿真实验及结果分析
    3.6 本章小结
第4章 自适应R-A~*算法的快速航迹规划
    4.1 RRT算法原理
    4.2 稀疏A~*算法原理及描述
        4.2.1 稀疏A~*算法的基本原理
        4.2.2 稀疏A~*算法的具体实现描述
    4.3 无人机航迹规划问题建模
    4.4 基于自适应R-A~*算法的快速航迹规划
        4.4.1 基于RRT算法的关键节点筛选
        4.4.1.1 基于RRT算法初始节点的生成
        4.4.1.2 关键节点筛选规则
        4.4.2 基于自适应R-A~*算法的分段航迹规划方法
        4.4.2.1 分段航迹规划的代价函数
        4.4.2.2 约束条件的应用
        4.4.2.3 变步长扩展策略
        4.4.2.4 扩展子节点的坐标解算
    4.5 自适应R-A~*算法描述
    4.6 仿真实验及结果分析
    4.7 本章小结
第5章 无人机三维航迹规划的可视化仿真
    5.1 无人机模拟训练系统组成
        5.1.1 无人机模拟训练系统总体方案设计
        5.1.2 无人机三维航迹规划可视化仿真软件设计
    5.2 三维战场环境的搭建
        5.2.1 基于Unity3D的地形建模
        5.2.2 无人机战场环境的建模
    5.3 低空无人机三维航迹规划可视化仿真
        5.3.1 仿真实验环境硬件配置列表
        5.3.2 基于无人机三维航迹规划可视化仿真软件的可视化仿真
    5.4 本章小结
总结
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(4)基于GenesisRTX的飞行器视景分布式仿真系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 视景仿真
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 飞行器视景仿真
        1.2.3 飞行器视景仿真平台
        1.2.3.1 三维图形库OpenGL
        1.2.3.2 Vega介绍
        1.2.3.3 实时视景仿真引擎GenesisRTX
        1.2.4 飞行器视景三维建模工具
        1.2.4.1 MultiGen Creator
        1.2.4.2 GenesisAM
        1.2.4.3 ArcMap
    1.3 论文内容与章节安排
第2章 分布式视景仿真系统方案设计
    2.1 系统设计的总体要求
    2.2 实时视景开发引擎选型
        2.2.1 数据库生成和可视化方法对比
        2.2.2 GenesisRTX实时数据库结构
    2.3 飞行器视景分布式仿真方案
        2.3.1 系统硬件构成
        2.3.2 系统功能设计
        2.3.3 系统视图设计
        2.3.4 系统工作流程
    2.4 本章小结
第3章 基于GenesisRTX的视景仿真建模
    3.1 引言
    3.2 建模过程中相关技术分析
        3.2.1 细节层次(LOD)技术
        3.2.2 纹理映射(Texture Mapping)技术
        3.2.3 实例(Instance)技术
    3.3 三维实体建模
        3.3.1 实体的基本概念
        3.3.2 机体坐标系
        3.3.3 飞行器几何建模和纹理
        3.3.4 飞行器碰撞检测模块
        3.3.5 飞行器建模流程
    3.4 场景建模
        3.4.1 地理坐标系
        3.4.2 实体的位置
        3.4.3 实体的方向
        3.4.4 投影坐标系
        3.4.5 投影变换
        3.4.5.1 正交投影
        3.4.5.2 透视投影
        3.4.6 三维地形建模
        3.4.7 地形纹理映射
        3.4.8 地貌特征设计
        3.4.9 仿真环境生成
        3.4.10 场景建模流程
    3.5 本章小结
第4章 视景仿真系统数据库设计
    4.1 引言
    4.2 数据库选型
        4.2.1 实体模型库
        4.2.2 场景模型库
        4.2.2.1 数据表结构设计
        4.2.2.2 存储引擎优化
        4.2.3 数据库搭建流程
    4.3 基于数据库生成场景与驱动视景显示
    4.4 基于数据库场景快速搭建平台设计
    4.5 小结
第5章 接口设计
    5.1 引言
    5.2 接口设计
    5.3 通用图形接口协议CIGI
        5.3.1 CIGI操作模式
        5.3.1.1 异步操作
        5.3.1.2 同步操作
        5.3.2 实体控制数据包结构
        5.3.3 视图控制数据包
    5.4 小结
第6章 仿真实验
    6.1
        6.1.1 实验目的
        6.1.2 实验步骤
        6.1.3 实验结论
    6.2 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢

(5)基于OSG的红外视景仿真研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 目标与背景红外辐射特性及其仿真
    2.1 红外辐射
        2.1.1 自发辐射
        2.1.2 反射辐射
    2.2 目标及背景红外辐射特性
        2.2.1 目标红外辐射特性
        2.2.2 背景红外辐射特性
    2.3 大气传输效应影响
    2.4 辐射量化显示
    2.5 本章小结
第三章 空对地攻击场景建模研究
    3.1 仿真引擎介绍
    3.2 场景几何建模
        3.2.1 基本建模方法
        3.2.2 目标模型的建立
        3.2.3 大规模地形背景的建立与动态调度
    3.3 模型及视景转换
    3.4 仿真场景建立
        3.4.1 场景功能框架
        3.4.2 仿真场景功能设计
        3.4.3 场景搭建效果
    3.5 本章小结
第四章 基于OSG的红外视景仿真实现
    4.1 典型仿真方法
    4.2 目标红外仿真方法
    4.3 基于材质及相对高度的大规模动态调度地形红外仿真方法
        4.3.1 现有研究及地形仿真难点
        4.3.2 将模型红外仿真转换为动态图像红外生成问题
        4.3.3 材质因素
        4.3.4 相对高度因素
        4.3.5 已渲染模型隔离
        4.3.6 小结
    4.4 基于GLSL语言的红外渲染
        4.4.1 GLSL语言
        4.4.2 目标红外渲染
        4.4.3 背景红外渲染
    4.5 红外仿真效果
    4.6 本章小结
第五章 仿真效果测试
    5.1 仿真有效性
        5.1.1 方案设计
        5.1.2 实验条件
        5.1.3 实验结果
        5.1.4 实验结论
    5.2 仿真实时性
        5.2.1 方案设计
        5.2.2 实验条件
        5.2.3 实验结果
        5.2.4 实验结论
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录 部分模块程序源代码

(6)基于地球模型的交战视景技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
        1.3.1 主流交战仿真平台对比分析
        1.3.2 地球平面模型和球面模型建模
        1.3.3 交战视景自然环境建模
        1.3.4 交战视景仿真系统在Unigine引擎中的实现
    1.4 文章组织结构
第2章 交战视景仿真平台对比分析
    2.1 主流军事视景仿真平台
        2.1.1 Unigine仿真平台
        2.1.2 Vega Prime仿真平台
        2.1.3 CryEngine仿真平台
        2.1.4 Open Scene Graph仿真平台
    2.2 交战景物多细节层次技术分析比较
    2.3 交战地形绘制技术分析比较
    2.4 战场特效生成技术分析比较
    2.5 交战仿真平台性能分析比较
    2.6 本章小结
第3章 基于地球模型的交战视景仿真系统设计
    3.1 系统需求分析
    3.2 系统总体结构
    3.3 系统设计方案
        3.3.1 交战场景景物三维模型建模技术
        3.3.2 交战气象模型设计
        3.3.3 战场特效设计
        3.3.4 显示方法设计
        3.3.5 系统用户界面
        3.3.6 控制方法设计
    3.4 本章小结
第4章 关键技术研究与实现
    4.1 地球平面模型
        4.1.1 地理信息数据组织及命名
        4.1.2 地球地理信息获取及预处理
        4.1.3 地物数据的预处理
        4.1.4 地形地貌的动态加载
    4.2 地球球面模型
    4.3 海洋风浪建模
    4.4 本章小结
第5章 基于地球模型的交战视景仿真系统实现
    5.1 系统开发平台与工具
    5.2 UNIGINE引擎主程序框架
    5.3 系统模块实现
        5.3.1 交战地形地貌模块
        5.3.2 自然环境模块
        5.3.3 控制模块
        5.3.4 显示模块
        5.3.5 数据模块
    5.4 系统测试与分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(7)分布式虚拟战场视景仿真系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 本文研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 视景仿真技术
        1.2.2 分布式军用仿真技术
        1.2.3 虚拟战场
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 论文的组织结构
2 原有作战模拟训练系统概况
    2.1 系统主要功能
    2.2 系统主要特点
    2.3 系统组成及子系统功能
    2.4 系统典型工作过程
    2.5 系统不足与局限性
    2.6 本章小结
3 分布式虚拟战场视景仿真系统分析与设计
    3.1 系统需求
    3.2 系统组成
    3.3 系统工作流程
    3.4 系统体系结构
    3.5 本章小结
4 视景仿真子系统建模与优化
    4.1 建模的基本原则
    4.2 建模工具的选择
    4.3 模型格式转换
    4.4 仿真实体建模及优化
        4.4.1 导弹模型
        4.4.2 雷达车模型
        4.4.3 模型优化
    4.5 三维地形建模及优化
        4.5.1 三维地形建模
        4.5.2 三维地形优化
    4.6 本章小结
5 视景仿真子系统实现
    5.1 系统实现方案比选
    5.2 系统基本框架
    5.3 系统特效的设计与实现
        5.3.1 粒子特效
        5.3.2 声音特效
    5.4 仪表控制系统的设计与实现
        5.4.1 简介
        5.4.2 设计思路
        5.4.3 实现方法
    5.5 实时数据交互的问题与实现方法
        5.5.1 问题描述
        5.5.2 实现方法
    5.6 多窗口的设计与实现
        5.6.1 设计思路
        5.6.2 实现方法
    5.7 自由视点的设计与实现
        5.7.1 设计思路
        5.7.2 实现方法
    5.8 本章小结
6 视景仿真系统演示与评估
    6.1 演示环境
    6.2 系统演示
    6.3 系统性能评估
    6.4 用户体验评估
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(8)某型导弹视景仿真系统研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景、目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外相关研究现状
        1.2.2 国内相关研究现状
    1.3 本论文的主要研究内容和结构
第2章 仿真环境中战场三维模型的构建
    2.1 三维建模技术
        2.1.1 三维建模技术概述
        2.1.2 三维建模软件 MultiGen Creator
    2.2 虚拟战场环境中大地形建模技术
        2.2.1 Creator terrain studio 简介
        2.2.2 大地形数据获取及处理
        2.2.3 基于 CTS 创建大地形场景
        2.2.4 视景驱动
    2.3 虚拟战场环境中场景物体几何建模
    2.4 本章小结
第3章 导弹武器的运动模型研究
    3.1 导弹装备的机械运动可视化模型
        3.1.1 液压臂起竖模型
        3.1.2 导弹武器旋转机构的运动计算模型
        3.1.3 发射车运动模型实现
    3.2 导弹的飞行运动模型
        3.2.1 运动轨迹模型
        3.2.2 制导类武器的飞行通用模型
    3.3 本章小结
第4章 特效仿真及碰撞检测实现
    4.1 基于粒子系统的尾焰及环境特效仿真方法
        4.1.1 基于粒子系统导弹尾焰的实现
        4.1.2 雨、雪特效的仿真方法
        4.1.3 基于粒子系统的云特效
    4.2 碰撞检测实现
        4.2.1 碰撞检测算法
        4.2.2 Vega Prime 中的碰撞检测技术
        4.2.3 仿真系统中碰撞检测的实现
        4.2.4 碰撞响应技术
    4.3 本章小结
第5章 视景仿真系统的设计与实现
    5.1 视景仿真系统实现流程
        5.1.1 视景系统结构设计及构成
        5.1.2 视景系统工作流程
        5.1.3 仿真程序工作流程
    5.2 基于 VP 软件的系统关键技术实现
        5.2.1 虚拟仿真环境的配置实现
        5.2.2 Vega Prime 中运动模型的实现
        5.2.3 状态切换的实现
    5.3 系统运行及测试
        5.3.1 VC 下的 Vega Prime 程序框架
        5.3.2 系统程序运行界面
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(9)基于HLA的地面作战信息系统的视景仿真技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状和发展趋势
        1.2.1 分布式仿真技术
        1.2.2 视景仿真技术
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 基于HLA/RTI 的视景仿真系统体系结构的设计
    2.1 地面作战视景仿真系统的需求分析
    2.2 基于HLA/RTI 的视景仿真系统提出
    2.3 HLA/RTI 技术分析
        2.3.1 HLA 基本原理
        2.3.2 HLA 规范
        2.3.3 HLA 联邦的执行过程
        2.3.4 联邦运行支撑环境RTI
    2.4 基于HLA/RTI 的地面作战视景系统体系结构的设计
    2.5 视景仿真工具的分析
    2.6 STK/Connect 在视景仿真系统中的应用
        2.6.1 STK/Connect 原理研究
        2.6.2 视景仿真系统中STK/Connect 仿真连接的设计
        2.6.3 视景仿真系统中STK/Connect 消息机制的设计
        2.6.4 视景仿真系统中STK/Connect 连接控制命令设计
第3章 基于HLA/RTI 的视景仿真系统关键技术的研究
    3.1 STK 软件与联邦成员间交互机制的研究与实现
        3.1.1 STK-RTI 链接代理提出的意义及实现条件
        3.1.2 STK-RTI 链接代理成员对象模型的设计
        3.1.3 STK-RTI 链接代理RTI 服务的设计
        3.1.4 STK-RTI 链接代理内部功能的实现
        3.1.5 STK-RTI 链接代理命令交互类的实现
        3.1.6 STK 场景对象实例及其属性的获取与公布的设计
    3.2 飞行目标航迹模型的设计
        3.2.1 设计假设条件
        3.2.2 坐标转换方案的设计
        3.2.3 目标运动模型及其在STK 中航迹推演方式的设计
    3.3 地面监控雷达对飞行目标的定位与跟踪技术的研究
    3.4 STK 软件与联邦成员间实时仿真技术的研究
        3.4.1 实时仿真技术分析
        3.4.2 改进STK 实时控制技术
第4章 视景仿真系统的具体设计与实现
    4.1 仿真系统开发环境的搭建与假想剧情的设计
    4.2 仿真开发工具的选择
    4.3 应用VRLink 进行联邦成员的开发
    4.4 VC++ 6.0 调用STK 的实现
    4.5 仿真系统各成员的操作的实现
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢

(10)分布式视景仿真技术综述(论文提纲范文)

引言
1 分布式视景仿真学科范畴浅析
    1.1 可视化仿真技术
        1.1.1 非实时可视化仿真技术
        1.1.2 实时可视化仿真技术
    1.2 虚拟现实技术
    1.3 视景仿真技术
    1.4 分布式视景仿真技术
2 分布式视景仿真的技术起源与发展脉络
    2.1 数值输出阶段
    2.2 多媒体输出阶段
    2.3 交互式实时输出阶段
    2.4 分布式综合输出阶段
3 DVS技术的研究和应用现状
4 未来发展

四、战场视景实时仿真技术(论文参考文献)

  • [1]基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究[D]. 石露. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [2]航母编队视景仿真系统设计与实现[D]. 高帅. 西安电子科技大学, 2019(02)
  • [3]低空无人机三维航迹规划与可视化仿真[D]. 田喆童. 北京理工大学, 2018(07)
  • [4]基于GenesisRTX的飞行器视景分布式仿真系统研究[D]. 王萌. 北京理工大学, 2018(07)
  • [5]基于OSG的红外视景仿真研究[D]. 杨博. 国防科技大学, 2017(02)
  • [6]基于地球模型的交战视景技术研究[D]. 王瑾瑶. 北京理工大学, 2016(06)
  • [7]分布式虚拟战场视景仿真系统研究[D]. 李宇. 上海交通大学, 2015(03)
  • [8]某型导弹视景仿真系统研究与实现[D]. 王晓明. 哈尔滨工程大学, 2012(02)
  • [9]基于HLA的地面作战信息系统的视景仿真技术研究[D]. 程建飞. 沈阳理工大学, 2011(01)
  • [10]分布式视景仿真技术综述[J]. 黄先祥,龙勇,张志利,高钦和,袁静,管文良,李向阳. 系统仿真学报, 2010(11)

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战场场景实时模拟技术
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