虛擬戰(zhàn)場(chǎng)以其在軍事訓(xùn)練演習(xí)中特有的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、直觀性等諸多優(yōu)點(diǎn),已成為各軍事大國(guó)進(jìn)行戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)演練的有效途徑。逼真是虛擬戰(zhàn)場(chǎng)追求的主要目標(biāo),然而隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、綜合性的不斷增強(qiáng),戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境日益復(fù)雜,從而給虛擬戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景規(guī)模、仿真精度以及交互性能提出了更高的要求。為滿足虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的應(yīng)用需求,本文以虛擬自然環(huán)境構(gòu)建和人工電磁環(huán)境表現(xiàn)為出發(fā)點(diǎn),對(duì)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)中大規(guī)模地形實(shí)時(shí)繪制、草地場(chǎng)景建模與動(dòng)態(tài)模擬、三維云景建模與繪制以及雷達(dá)復(fù)雜電磁環(huán)境三維表現(xiàn)等幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。本文取得的創(chuàng)新研究成果包括:（1）針對(duì)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)中海量地形數(shù)據(jù)可視化存在的外存開(kāi)銷(xiāo)大、實(shí)時(shí)繪制困難等問(wèn)題,提出了一種大規(guī)模外存地形實(shí)時(shí)繪制方法。在預(yù)處理階段,對(duì)原始地形數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊處理,并為各分塊建立多分辨率層次結(jié)構(gòu)。為降低外存空間消耗,提出了一種塊內(nèi)無(wú)冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法。通過(guò)引入視錐體裁剪、與視線相關(guān)的屏幕誤差計(jì)算方法提高繪制速度。為滿足地形漫游的連續(xù)性,提出了一種基于視域擴(kuò)展的數(shù)據(jù)預(yù)取及調(diào)度策略,實(shí)現(xiàn)了外存數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)調(diào)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方法可獲得較高的繪制幀速和較好的繪制效果,為面向大數(shù)據(jù)集的地形實(shí)時(shí)繪制提... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：175 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 虛擬戰(zhàn)場(chǎng)概述
        1.1.2 虛擬空間中戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境表現(xiàn)
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與主要成果
    1.5 本文的組織
第二章 相關(guān)技術(shù)研究綜述
    2.1 大規(guī)模地形可視化相關(guān)研究
        2.1.1 大規(guī)模地形數(shù)據(jù)組織技術(shù)
        2.1.2 地形數(shù)據(jù)調(diào)度技術(shù)
        2.1.3 模型簡(jiǎn)化算法
        2.1.4 模型簡(jiǎn)化的誤差評(píng)價(jià)
        2.1.5 空間連續(xù)性
        2.1.6 技術(shù)總結(jié)與分析
    2.2 草地場(chǎng)景真實(shí)感模擬相關(guān)研究
        2.2.1 草地場(chǎng)景繪制技術(shù)
        2.2.2 草地場(chǎng)景動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)
        2.2.3 技術(shù)總結(jié)與分析
    2.3 云場(chǎng)景的建模與繪制相關(guān)研究
        2.3.1 云的建模技術(shù)
        2.3.2 云的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)
        2.3.3 云的光照效果模擬技術(shù)
        2.3.4 技術(shù)總結(jié)與分析
    2.4 雷達(dá)電磁環(huán)境三維可視化相關(guān)研究
        2.4.1 基于雷達(dá)方程的方法
        2.4.2 基于拋物線方程的方法
        2.4.3 基于高級(jí)傳播模型的方法
        2.4.4 技術(shù)總結(jié)與分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 大規(guī)模地形實(shí)時(shí)繪制
    3.1 方法概述
    3.2 基于外存的大規(guī)模地形數(shù)據(jù)組織
        3.2.1 分塊物理模型
        3.2.2 多分辨率層次構(gòu)造
        3.2.3 靜態(tài)誤差計(jì)算
    3.3 基于分塊的多分辨率地形實(shí)時(shí)繪制
        3.3.1 視錐體裁剪
        3.3.2 誤差評(píng)價(jià)
        3.3.3 連續(xù)LOD 模型動(dòng)態(tài)構(gòu)建
        3.3.4 裂縫處理
    3.4 基于外存的數(shù)據(jù)調(diào)度
        3.4.1 基于視域擴(kuò)展的數(shù)據(jù)預(yù)取及調(diào)度策略
        3.4.2 基于多線程的調(diào)度策略實(shí)現(xiàn)
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 草地場(chǎng)景的建模與動(dòng)態(tài)模擬
    4.1 草地場(chǎng)景多層次表達(dá)
        4.1.1 近視點(diǎn)范圍草體表達(dá)
        4.1.2 中距離范圍草體表達(dá)
        4.1.3 遠(yuǎn)距離范圍草體表達(dá)
        4.1.4 LOD 過(guò)渡策略
        4.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.2 可變風(fēng)場(chǎng)作用下草體擺動(dòng)效果模擬
        4.2.1 風(fēng)場(chǎng)的建立
        4.2.2 草體隨風(fēng)擺動(dòng)形變計(jì)算
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.3 草體碾壓效果模擬
        4.3.1 框架描述
        4.3.2 基于GPU 的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)
        4.3.3 碾壓物作用下草體形變計(jì)算
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 三維云景的建模與繪制
    5.1 方法概述
    5.2 基于耦合映像格子的云建模
    5.3 基于球諧函數(shù)的云光照模擬
        5.3.1 基本思路
        5.3.2 基于球諧函數(shù)的光傳輸模型變換
        5.3.3 基于GPU 的光照模擬實(shí)現(xiàn)
    5.4 基于頻域空間的云繪制
        5.4.1 頻域體繪制算法
        5.4.2 與球諧函數(shù)相結(jié)合的頻域繪制
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 雷達(dá)復(fù)雜電磁環(huán)境的建模與繪制
    6.1 雷達(dá)理論
    6.2 基于混合采樣的雷達(dá)三維建模
        6.2.1 邊界離散化
        6.2.2 離散邊界繪制
        6.2.3 LOD 策略
        6.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.3 地形遮擋影響下雷達(dá)探測(cè)范圍三維可視化
        6.3.1 地形遮擋下雷達(dá)探測(cè)范圍模型修正原理
        6.3.2 算法描述
        6.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.4 電磁干擾下雷達(dá)探測(cè)范圍三維可視化
        6.4.1 雷達(dá)干擾模型
        6.4.2 干擾可視化實(shí)現(xiàn)
        6.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 未來(lái)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻博期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大規(guī)模三維云實(shí)時(shí)模擬方法[J]. 任威,梁曉輝,馬上,沈旭昆.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[2]GPU上的實(shí)時(shí)三維云仿真[J]. 李綱,李輝.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(23)
[3]復(fù)雜場(chǎng)景中海量外存地形模型的實(shí)時(shí)繪制算法[J]. 郎兵,方金云,韓承德.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(20)
[4]三維動(dòng)態(tài)云快速模擬的新方法[J]. 劉世光,柴佳偉,聞媛.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2009(09)
[5]基于BTF的草地實(shí)時(shí)繪制與ROAM實(shí)現(xiàn)[J]. 郝海蓉,申永軍,張曉煒,張恒國(guó).  微計(jì)算機(jī)信息. 2009(24)
[6]飛行仿真中三維云場(chǎng)景的渲染[J]. 黃炳,陳俊麗,萬(wàn)旺根.  上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)
[7]基于運(yùn)動(dòng)估算的多分辨率地形分塊調(diào)度方法[J]. 張淑軍,周忠,郭威,吳威.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[8]復(fù)雜環(huán)境影響下三維雷達(dá)作用范圍表現(xiàn)[J]. 吳玲達(dá),陳鵬,楊超.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2008(08)
[9]基于元胞自動(dòng)機(jī)的云層實(shí)時(shí)模擬[J]. 姚海,鮑勁松,金燁.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(11)
[10]硬件加速的雷達(dá)作用范圍三維可視化研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳鵬,魏迎梅,吳玲達(dá),楊超.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2008(04)

博士論文
[1]面向大數(shù)據(jù)集的地形模型多分辨率建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張慧杰.吉林大學(xué) 2009
[2]大規(guī)模流域三維可視化研究[D]. 施松新.浙江大學(xué) 2007
[3]分布式仿真系統(tǒng)中的虛擬環(huán)境生成技術(shù)研究[D]. 李蔚清.南京理工大學(xué) 2007
[4]大規(guī)模自然場(chǎng)景建模與繪制[D]. 皮學(xué)賢.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[5]基于物理的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)及其加速技術(shù)的研究[D]. 柳有權(quán).中國(guó)科學(xué)院研究生院（軟件研究所） 2005
[6]海量地形數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制的技術(shù)研究[D]. 陸艷青.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]真實(shí)感圖形算法與實(shí)時(shí)繪制技術(shù)研究[D]. 牛立新.首都師范大學(xué) 2007
[2]虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中雷達(dá)探測(cè)范圍表現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 孟國(guó)明.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3640321