計算機實現(xiàn)臨近空間飛行器的三維仿真.pdf

1、當前軍事的發(fā)展把人們的目光引向了臨近空間，臨近空間飛行器因為其獨特的優(yōu)勢得到了廣泛的關注，三維仿真作為一種不可缺少的研究方法也被引入了臨近空間飛行器的研究。三維仿真作為目前技術領域的一個熱點，借用三維圖形技術，極大的提高了信息可視化的應用效果，目前針對三維仿真的語言和平臺很多，既有底層的開發(fā)語言如OpenGL，也有比較成熟的商業(yè)化仿真平臺如Vega，這些仿真技術目前都存在各自的利弊，還有很大的發(fā)展空間有待研究。
　　 本文針對臨

2、近空間的環(huán)境特點，通過獲取已公開的臨近空間參數(shù)模擬飛機運動狀態(tài)，由其公開照片或模型建立空間三維模型，利用OpenGL的三維仿真表現(xiàn)技術，在普通Windows平臺下實現(xiàn)對模型空間位置和姿態(tài)的三維實時仿真。目標是模擬出臨近空間飛行器以及周邊的環(huán)境以實現(xiàn)飛行器之間，所作的主要工作有：
　　 1、在比較了三維仿真中模型建模和模型文件的格式之后，介紹了OpenGL軟件的繪圖原理和進行三維仿真的一般流程。并著重描述了OpenGL仿真的關鍵技

3、術，包括它的相關數(shù)據庫設計，紋理映射技術實現(xiàn)等。
　　 2、著重研究了飛機動力學方程，包括飛機的重心運動方程和飛機繞重心得轉動方程。然后根據飛機的運動方程，結合實際情況模擬出飛機的飛行狀態(tài)，通過3DS MAX三維圖形專業(yè)軟件為飛行器建模，并利用相應的轉換軟件將飛行器模型轉換為OpenGL可識別的數(shù)據格式。
　　 3、基于OpenGL三維圖形庫和其工作原理，對三維真實感地形生成的基本過程（包括建模、空間變換、光照處理、可見

4、面識別、背景遮擋、陰影處理和紋理映射等）進行了詳細剖析，提出了一些加強渲染效果和加快繪制速度的具體措施。在此基礎上實現(xiàn)了三維真實感地形。
　　 4、為了降低三維仿真對硬件的要求，本文應用了紋理映射技術，雙緩存動畫技術以及細節(jié)層次LOD技術，使仿真應用程序設計的算法更簡單，提高了動態(tài)仿真的幀顯示的速度，使實時的三維仿真得以在普通PC機上實現(xiàn)，降低了實時三維仿真制圖的硬件成本。
　　 測試表明，本系統(tǒng)設計的臨近空間飛行器的三