机载电子飞行仪表系统典型图形生成算法设计与实现

摘要

现代飞机座舱显示系统正向综合化方向发展，飞机参数向飞行员的传递越来越依靠于图形显示。要适应现代飞机的发展要求，必须进一步提高座舱图形显示系统的综合性能。本论文介绍了机载计算机系统结构的发展和现状以及嵌入式计算机图形系统的发展概述，并且为了解决罗盘显示和填充多边形边缘存在的走样现象以及为了提高天地球的填充速度，在图形生成算法上针对机载嵌入式图形系统的特点，做了研究和改进，提高了图形显示的质量和速度。 本文基于数值微分算法（DDA算法），提出了一种新的直线快速反走样算法，并对全罗盘画面的绘制进行了进一步研究，在提高画面显示速度的同时，改善了罗盘刻度线在旋转过程中出现的扭曲跳动现象；本文研究并实现了三角形填充的反走样算法，运用此算法，可以克服填充的多边形边缘出现的走样锯齿现象；本文针对飞机座舱显示系统显示画面中最费时的画面——天地球的填充画面，提出一种全新的预先置边界数组，垂直线扫描算法，该算法可以在不损失画面质量的前提下，大大提高天地球的填充速度，在论文的最后，结合计算机动画技术，研究并实现机载嵌入式图形系统的动态显示。 以上算法在座舱显示系统中的运用，可大大提升座舱显示系统的性能，利于飞行员在飞行过程中对飞行信息的接收与准确判断，具有实际应用价值。