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题目:基于Ogre的参数化导弹外形建模与显示技术研究

关键词:参数化设计;曲线曲面生成算法;模块设计;OGRE;概念设计

  摘要


导弹的外形设计是后续气动分析、弹道计算的基础,决定着导弹的众多重要特性,是总体设计中的重要环节。导弹的外形设计分为简单设计和分析综合设计。前者只是由简单几何特征点经过粗略组合生成外形,后者则运用诸多分析方法如数控技术、有限元技术等通过计算机设计曲线曲面构成逼真的导弹外形。分析综合设计中常常需要实时修改外形参数重新绘制模型,外形设计中几乎同时存在交互修改与实时显示。因此参数化设计在导弹外形设计中具有十分重要的意义。

本文首先研究并建立了导弹外形参数化建模系统的概念模型。从参数化建模方法的研究、参数化外形建模的实现以及部件装配组合建模中碰撞检测与碰撞处理技术研究三个方面给出了导弹外形参数化建模系统的相关数学以及逻辑模型,为进行系统详细设计提供了基础和依据。

本文还研究并介绍了导弹外形参数化建模系统软件框架结构。首先设计了参数化建模软件的整体框架结构,并就软件设计中所用的关键技术进行具体阐述,包括软件开发过程中所采用的主要编程技术、软件的界面设计思想、软件主要功能模块的划分及各模块设计的思想。这些研究为软件的开发实现提供了坚强的理论基础。

最后本文具体介绍了实现导弹外形参数化建模系统的具体组成以及仿真结果。具体阐述了本文设计的基于程序的参数化建模方法和相关的导弹外形曲线曲面生成算法,为实现外形建模与显示提供了前提保证。又分别对参数化建模系统的各个组成部分的模块设计进行了具体描述,清晰地展现了软件实现的过程。

基于以上研究内容,本文编程实现了一个基于OGRE (Object-Oriented Graphics Rendering Engine即面向对象图形渲染引擎)的参数化、模块化的导弹外形建模与显示系统。建模结果表明,采用基于OGRE的导弹外形参数化建模系统具备从建模、显示到交互的一体化设计功能,极大的提高建模效率,满足了导弹外形快速概念设计的要求。