题目：地面植被动态效果实时仿真实现研究

      视景系统是飞行模拟器的组成部分，能为飞行员提供座舱外的视觉景象，其丰富程度和真实性能显著影响飞行员的训练效果。因此，对于视景系统的研究具有极高的工程应用价值。

      植物是自然场景中常见的物体，视景系统中动态的植物不仅能增强场景的真实感，而且能为飞行员提供参照，提高其临场感。但植物结构复杂且不规则的特点增加了动态模拟的难度。

      本文以高真实感与高效率为目标，针对地面植被动态效果实时仿真的实现进行研究，搭建了一套动态植被视景仿真系统，具体开展的研究工作如下：

      1．建立了直升机旋翼风场模型。在对直升机的四种气动理论进行分析的基础上，提出了一种适用于实时仿真的简化的旋翼风场建模方法。该方法是从二维扩展到三维，可以降低计算的复杂性和计算量，以满足实时仿真的要求。并且可以通过调整参数来修改模型以适应不同类型旋翼飞行器的旋翼风场模拟。

      2．建立了高真实感的三维植物模型。采用几何与图像相结合的植物建模技术，不仅使建立的植物模型真实感较高，而且在绘制时不会产生大量的三角形面片，降低了对系统资源的占用。该方法满足本课题对真实感和实时仿真的要求。

      3．设计并实现了大规模地面植被动态效果的实时仿真。设计了一套基于物理的动态模拟算法，并建立了风力模型和植物的简化动力学模型。动态效果模拟的计算由GPU的顶点着色器实现，提高了仿真的效率。并且基于图像处理实现了对大量植物模型的合理摆放。

      实验结果表明，本文构建的动态植物仿真系统既具有良好的视觉效果，又达到了实时性的要求，具有较高的工程应用价值。