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虚拟战场海洋环境仿真关键技术研究
作 者: 蔡炯
导 师: 王乘;李利军
学 校: 华中科技大学
专 业: 系统分析与集成
关键词: 虚拟现实 海浪建模 图形处理器 路径漫游
分类号: TP391.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 200次
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内容摘要
随着国防现代化的发展,高质量的军事训练成为越来越重要的建设重点。军事武器装备的科技含量越来越高,实际军事训练的成本逐渐增加,同时作战人员需要通过较长时间的训练才能达到一定的操作水准,这成为制约军事训练的一个瓶颈。虚拟现实,虚拟作战场景等技术的引进使得这一问题可以得到有效的解决,同时也保证了军事训练的安全性和高效性。计算机硬件的发展,特别是图形处理器的出现,为海浪真实感模拟注入了新的动力。图形处理器凭借优秀的并行计算和浮点计算性能,使得海浪的模拟可以更加细腻,可以承担更加复杂的计算。本文以虚拟海洋战场环境为研究目标,结合国防潜望镜预研项目,应用MultiGen Vega初步开发了一套虚拟海洋战场环境的训练系统。本文详细讨论了各种海浪建模方法,比较了各种方法的应用范围。并针对具体项目,采用了海浪谱的建模方法进行建模,通过快速傅立叶变换生成系统所需的高程数据。在此基础上,对转换得到的数据进行进一步优化,并对渲染细节进行进一步的调整。以虚拟海浪为背景,本文开发了初步的原型系统,讨论了在系统中自定义路径漫游实现的一些关键技术。以及,在场景中添加雨雪特效的一些关键问题。本文最后讨论了整个系统开发中,开发环境,接口,系统评测和各个模块组织的问题,并给了系统的初始流程图。以CPU-GPU为平台,本文初步实现了对虚拟战场海洋环境的模拟,建立了符合实际需要的海浪模型,通过添加一些具体的技术功能,使本文实现的系统具有初步的训练价值,为特定用户进行高真实感、高质量的海上模拟训练提供了平台,并为下一步开发和推广了打下了基础。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-17 1.1 研究背景 8-16 1.2 本文研究的主要问题和论文结构 16 1.3 小结 16-17 2 海浪建模与绘制 17-32 2.1 海浪建模方法 17-23 2.2 海浪绘制的实现 23-27 2.3 海浪渲染细节处理 27-30 2.4 海浪最终实现效果 30-31 2.5 小结 31-32 3 路径漫游和雨雪特效 32-41 3.1 模型自定义路径漫游 32-37 3.2 雨雪特效的设计 37-40 3.3 小结 40-41 4 系统开发相关技术介绍 41-51 4.1 Vega 开发工具 41-44 4.2 MultiGen Creator 建模工具 44-46 4.3 图形处理器GPU 介绍 46-50 4.4 小结 50-51 5 原型系统开发 51-59 5.1 系统的开发环境 51 5.2 系统各主要模块 51-52 5.3 系统内部接口设计 52-53 5.4 系统性能评测 53-55 5.5 系统实现流程 55-58 5.6 小结 58-59 6 结束语 59-61 6.1 全文工作总结 59-60 6.2 工作展望 60-61 致谢 61-62 参考文献 62-64
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 计算机仿真
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