● 摘要
视景仿真技术是计算机仿真技术的重要分支,其广泛应用于飞行模拟、虚拟战场、游戏以及图形学引擎当中。地形仿真是视景仿真的关键技术之一,因此,对地形仿真进行深入的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
视景仿真可通过建模和驱动两部分来实现。其中地形建模的重点是场景的构造和生成。而驱动部分则着重强调其实时性。
本文首先介绍了场景建模软件Multigen Creator和仿真驱动软件Vega Prime。
对比了大地形制作的诸多方法和关键技术,从实用性和可行性的角度出发,总结出各个方法的优缺点。对地形数据进行了分析,研究比较了各种数据源的特点,选定好采用的地形数据类型。研究了地形各坐标系的关系及其转换方法,以便于不同地形坐标系之间的转入转出。
对Creator提供的Polymesh转换算法、Delaunay转换算法、TCT转换算法和CAT转换算法这四种地形转换算法进行研究比对,结合飞行仿真中的地形包含山地、平原、峡谷、海岸线等地势,情况较为复杂,并且需要多个LOD。故将polymesh和Delaunay算法常用于大地形高空飞行仿真。介绍了以卫星照片为纹理贴图的地形纹理制作方法,并对其中的多分辨率纹理(mipmap)和索引分块(clip texture)技术进行分析研究来提高系统的运行效率。通过Creator软件结合以上研究制作出一块地形,通过模型的转换后加载进vega Prime软件进行仿真,验证其效果和可行性。
对比creator的地形制作,详细介绍了CTS大地形制作软件的工作流程和原理,对地形制作的关键技术虚拟纹理技术进行详细的阐述。
对Vega Prime视景仿真系统开发流程进行分析,详细研究其LADBM模块在管理调用大地形数据库的优势。结合Creator/CTS/Vega Prime软件生成一个简单的直升机飞行漫游系统。