基于Unity3D的虚拟仿真训练系统的设计与实现

摘要

随着计算机技术的飞速发展，计算机仿真技术的发展也日渐成熟，并深入到航天领域，成为了该领域的关键技术之一。运载火箭是航天航空领域一种非常重要的航天器，对参训人员的组织、发射、和测控能力方面提出了更高的要求。特别是发射场区，参训人员只能通过真实的发射任务进行训练和学习，需要耗费大量人力、物力资源。另外，由于实际任务的需要，运载火箭系统的复杂程度不断加深，其中很多设备的工作原理、测试流程、信息传输机制、学习考核和故障排除对于参训人员来讲是个难题，很难深入了解和掌握。因此，迫切需要对系统的工作原理、测试流程、信号传输和飞行过程几个方面进行模拟仿真。利用先进的仿真技术将火箭发射任务的场景和设备运行细节再现，降低训练成本，提高训练效率，为参训人员的平时训练提供方便。
　　本文综合虚拟仿真技术的发展和现实发射任务的需求，首先对国内外虚拟仿真技术的研究成果进行分析，做出一套适合本虚拟仿真系统使用的方案，据此又确定在开发、设计、实现过程中所需要的关键技术，并分析各项技术的优缺点。其次，对本文研究的虚拟仿真系统做出总体概述，并对系统的不同模块和框架做出相应介绍。第三，在系统设计与实现过程中，以WPF为基础，进行界面框架的搭建，利用Flash技术和Unity3D技术，实现火箭测试发射过程可视化的场景仿真，以及一些关键设备的模型和信号传输的仿真。根据每项技术的特点，分析它们各自的优缺点，取长补短进行技术融合。最后，在系统中创造性地将火箭测试发射过程中每个阶段的现场工作环境、关键设备的工作原理、电路电流信号传输和火箭飞行姿态变化等内容真实再现于大屏。
　　目前，该系统已经成功应用于某部队的学习和训练中，为参训人员的学习训练提供了方便，达到了设计系统的预期目标。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与课题来源

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

1.4 本文结构安排

第二章 理论背景

2.1 WPF技术研究与分析

2.2 Flash技术研究与分析

2.3 Unity3D技术研究与分析

2.4 本章小结

第三章 系统需求分析

3.1 系统概述

3.2 系统目标

3.3 系统框架设计

3.4 本章小结

第四章 系统总体设计

4.1 系统岗位设置

4.2 系统岗位功能模块设计

4.3 系统界面设计

4.4 本章小结

第五章 系统的实现与运行效果

5.1 Flash技术的实现

5.2 Flash技术与WPF的融合

5.3 Unity3D技术的实现

5.4 Unity3D技术与WPF的融合

5.5 系统运行测试

5.6 系统运行的整体效果

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 未来工作展望

参考文献

致谢

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