● 摘要
虚拟战场环境（Virtual battle environment ）是武器装备对抗仿真系统的重要组成部分，是先进分布仿真领域的一个重要研究方向，其规模越来越大，实体种类、数量越来越多，交互信息也越来越复杂；同时对场景的渲染逼真度及沉浸感的要求也越来越高。针对以上特点，本文目的在于设计一个通用的虚拟战场环境管理及其可视化系统，该系统能够根据不同的仿真需求与作战想定快速地建立和组装一个虚拟的战场环境的各部分，产生一个不断演化的虚拟环境。 本文首先分析了虚拟战场环境管理及其可视化系统的设计目标和需求，然后从整个管理系统的支撑环境入手，针对其功能特点，考虑到可重用性和可扩展性，设计并实现了符合现代虚拟战场环境仿真需求的管理体系和层次结构。接下来着重研究了系统的管理体系，包括实体管理、交互管理以及视点管理，给出了各管理者的设计思路及其实现方法。本文还对虚拟自然环境进行了研究，提出了虚拟环境数据库的实现方法，并利用伪粒子系统、多重散射、动态纹理以及Impostor技术等生成了三维云，大大地提高了虚拟环境的沉浸感。论文最后实现了虚拟战场环境管理及其可视化系统自动生成工具，降低了仿真平台中三维节点程序开发的复杂性。 上述研究成果被应用于实际的虚拟战场仿真系统中，在扩大仿真系统的规模以及提高仿真逼真度和沉浸感方面都起到了重要作用。