基于Vega Prime的大型灭火飞机投水视景仿真研究

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3DS Max和MultiGen Creator软件相结合，建立仿真对象在场景中的静态模型。在Visual Studio.Net2003平台下结合Vega Prime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Vega Prime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Vega Prime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，粒子采用面向视点的多边形来表示。使用Lynx Prime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，提高了场景的渲染的效率和实时性。

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中文摘要

英文摘要

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第1章 绪论

1.1 虚拟现实仿真技术概述

1.2 课题的依据、目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题研究的主要内容及组织结构

第2章 虚拟环境中模型数据库的建立

2.1 3D建模简介

2.2 灭火飞机建模

第3章 特效实现及技术分析

3.1 Vega Prime概述

3.2 粒子系统的运用

3.3 导航路径设置

3.4 碰撞检测实现

第4章 投水灭火驱动程序开发

4.1 视景仿真界面设计

4.2 仿真驱动程序开发

4.3 网络通信模块设计

第5章 投水灭火仿真实现

5.1 研究框架整合

5.2 仿真结果的实现

第6章 总结与展望

6.1 研究工作总结

6.2 论文展望

参考文献

论文发表及参加科研情况说明

致谢

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