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动态红外烟幕仿真方法研究

作　者: 张涛
导　师: 张建奇
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 红外烟幕 GPU可编程渲染管线粒子系统 OGRE
分类号: TN219
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 108次
引　用: 3次
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内容摘要

随着红外技术和计算机技术的发展,红外烟幕仿真已经成为一个重要的研究课题。本文根据烟幕的物理模型和粒子系统理论,对红外烟幕的干扰效果进行了模拟仿真。首先,本文对红外烟幕的消光模型、大气扩散模型和温度衰减模型进行了理论分析;接着,对目前国内外烟幕模拟的方法做了分析和总结,基于现有的粒子系统理论,结合Billboard以及纹理映射技术,给出了优化的粒子系统模型;其次,利用OGRE粒子系统效果器,模拟了简单风场对烟幕扩散的影响;最后,利用GPU(Graphic Processing Unit:图形处理器)可编程渲染管线技术、Billboard纹理映射和改进的粒子系统模型,结合OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine)渲染引擎,实现了动态红外烟幕的模拟仿真。文章最后给出了具体实现算法以及仿真得到的干扰效果图像,并对仿真结果做出了评价和分析。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 研究背景及重要意义  7-9
  1.2 国内外发展状况  9-13
    1.2.1 国内外烟幕技术的现状和发展趋势  9-10
    1.2.2 烟幕模拟方法的现状及发展趋势  10-13
  1.3 本文的研究内容  13-15
    1.3.1 研究内容  13
    1.3.2 论文结构  13-14
    1.3.3 本文特色  14-15
第二章红外烟幕物理模型的建立  15-27
  2.1 烟幕干扰红外成像制导武器的原理  15-16
  2.2 红外烟幕消光理论  16-17
  2.3 红外烟幕消光模型  17-21
    2.3.1 朗伯－比尔定律  17-19
    2.3.2 群体粒子透过率计算  19-21
  2.4 烟幕的大气扩散  21-24
    2.4.1 高斯扩散模式  21-23
    2.4.2 随机游动扩散模式  23-24
    2.4.3 两种扩散模式的比较与选择  24
  2.5 温度对烟幕模拟的影响  24-25
  2.6 小结  25-27
第三章红外烟幕三维模型的建立  27-35
  3.1 粒子系统建模与基本理论  27-29
    3.1.1 粒子系统基本理论  27-28
    3.1.2 粒子系统的基本模型  28-29
  3.2 粒子系统优化方法  29-33
    3.2.1 粒子重用技术  30-31
    3.2.2 Billboard 与纹理映射技术  31-33
  3.3 风场模型的建立与实现  33-34
  3.4 小结  34-35
第四章基于OGRE 渲染引擎的红外烟幕实现  35-51
  4.1 OGRE 渲染引擎介绍  35-38
    4.1.1 OGRE 基本框架与粒子系统仿真流程  35-37
    4.1.2 OGRE 粒子系统模块  37-38
  4.2 可编程三维图形渲染技术  38-40
    4.2.1 GPU 硬件实时渲染的优势  38-39
    4.2.2 可编程图形渲染技术与红外烟幕生成  39-40
  4.3 动态红外烟幕仿真  40-50
    4.3.1 基于烟幕物理模型的OGRE 粒子系统  40-43
    4.3.2 实时烟幕渲染仿真流程图  43-45
    4.3.3 仿真结果分析  45-50
  4.4 小结  50-51
第五章总结  51-53
致谢  53-55
参考文献  55-59
在读期间研究成果  59-60

动态红外烟幕仿真方法研究

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