基于OpenGL的飞行器视景仿真系统设计与实现

摘要

本课题是结合虚拟现实技术和视景仿真技术，以遥测试验实际需求为背景，以增强遥测试验测试手段为目的，以提高武器作战性能为依据，利用VC++软件开发平台和OpenGL关键技术设计和开发的飞行器视景仿真系统。
　　本系统利用MFC框架结构和OpenGL图形化语言对系统初始化框架进行开发，对系统二维状态信息、三维视景信息分模块控制。无论数据格式、仿真模型、试验场景如何变换，用户都可以根据系统需求，在相应模块之间进行程序调试。
　　通过研究 OpenGL的光照处理、纹理贴图、视线控制等技术，建立了三维可视化渲染场景。利用3DMax三维建模工具建立飞行器模型，以及复杂的三维视景动画，深入分析3D模型结构，简化为统一模型结构，使系统兼容通用的建模工具。
　　根据遥测帧格式制作了弹道模拟数据，通过读取仿真数据中飞行器的各种姿态信息、状态数据，驱动场景中的飞行器运动，实时绘制GPS轨迹曲线，实现了三维场景渲染实时的数据控制。
　　通过对 OpenGL坐标变换的分析，对各空间坐标轴的理解，提出了一套新的视线控制算法，利用键盘控制实现了三维场景的漫游，并通过控制模式的设置,实现三维场景视角的任意切换，完全体现了良好的人机交互机制。
　　本文从系统总体设计、功能模块出发，详细阐述实现过程的关键技术，列举相关控制单元的关键代码和程序流程，并结合每部分的渲染效果图直观的呈现飞行器的三维可视化仿真场景。仿真系统满足了实时性、交互性、通用性的需求，提供了遥测试验新的测试方式，拓展了兵器试验新的测试途径，开发了军事领域新的技术应用空间。

目录

基于OpenGL的飞行器视景仿真系统设计与实现

DESIGN AND REALIZATION OF AIRCRAFT SCENE SIMULATION SYSTEM BASED ON OPENGL

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

1.4 论文的组织结构

第2章 飞行器视景仿真系统总体设计

2.1 系统需求分析

2.2 系统总体框架设计

2.3 系统应用平台

2.4 本章小结

第3章 系统初始化模块设计与实现

3.1 窗口框架初始化实现

3.2 渲染环境初始化实现

3.3 场景绘制初始化实现

3.4 本章小结

第4章 视景控制模块设计与实现

4.1 遥测数据管理

4.2 三维视景控制实现

4.3 二维信息显示实现

4.4 本章小结

第5章 人机交互模块设计与实现

5.1 键盘控制

5.2 文字信息显示

5.3 人机交互界面

5.4 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢