基于VR技术的虚拟战场实时漫游和红外仿真研究

发布时间：2025-06-24 00:48

　　本论文针对坦克运动部件的动态红外仿真做了一些研究,实现了坦克履带温度随坦克速度变化（辐射亮度的变化）的动态仿真,开发了坦克目标的温度场计算模型。最终,论文生成了在不同大气窗口下坦克履带的红外视图,考虑了大气对红外辐射的衰减及气象条件的影响。本文设计了以坦克作为观察者的虚拟战场实时漫游系统,实现了坦克的各种运动方式及动态改变坦克运动路径等功能,可供指战员训练单兵作战能力。 本设计利用MultiGen_Paradigm公司的Vega系列软件实现了实时漫游及红外仿真系统的设计。首先,利用三维建模软件Creator进行了目标及场景的三维建模。其次,本文对坦克履带温度场数值计算进行了详细的分析,建立了坦克履带温度随速度变化的理论计算模型。最后,基于自定义粒子系统,本文设计了坦克开火效果。通过Vega API二次开发实现坦克履带温度场仿真及漫游路径动态控制。利用Sensor Vision及Sensor Works模块为仿真添加传感器视图及视效。最终实现了漫游路径的动态控制和坦克履带温度随速度变化的红外仿真系统设计。 在战场中,能在远距离或者夜间检测到军事目标是非常关键的,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 科研背景及研究意义
    1.2 红外技术及仿真成像发展历程
        1.2.1 国际发展形势
        1.2.2 国内发展形势
    1.3 本设计研究目的、主要内容及方法
    1.4 本论文章节结构
2 红外辐射理论及仿真原理
    2.1 地面目标的红外辐射理论模型
        2.1.1 坦克车体辐射场计算
        2.1.2 坦克履带温度场计算分析
    2.2 大气对红外辐射的影响
        2.2.1 大气物理结构
        2.2.2 红外辐射的大气衰减过程及规律
3 基于MultiGen Creator软件的三维建模技术
    3.1 MultiGen Creator的特性
        3.1.1 基于场景图的层次模型数据库
        3.1.2 快速建模
        3.1.3 DOF
        3.1.4 LOD
        3.1.5 switch
    3.2 目标建模
        3.2.1 坦克实体建模
        3.2.2 坦克线框的制作
    3.3 坦克模型的优化
        3.3.1 坦克LOD制作
        3.3.2 冗余面删减
        3.3.3 坦克的纹理映射
    3.4 本章小结
4 基于Vega的虚拟现实仿真技术
    4.1 Vega软件的简介及特点
    4.2 Vega应用程序的基本框架
    4.3 Vega类
        4.3.1 设计中主要Vega类
    4.4 Sensor Vision红外传感器仿真
        4.4.1 Sensor Vision仿真实现过程
        4.4.2 MAT及大气模型参数文件制定
        4.4.3 TMM及坦克材质纹理制作
    4.5 基于Pathing和Navigator模块的漫游路径设计
    4.6 Vega Special Effects特效模块在仿真中的应用
        4.6.1 基于Vega自定义粒子系统创建特效流程
    4.7 本章小结
5 战场中地面运动目标(坦克)的实时漫游系统设计
    5.1 漫游系统的设计流程
    5.2 漫游系统中主要API
        5.2.1 Sensor Vision API
        5.2.2 Sensor Works API
        5.2.3 vgPart API
    5.3 坦克开火火焰效果设计
        5.3.1 开火效果粒子系统设计
        5.3.2 特效的红外仿真研究
    5.4 实时漫游系统设计
        5.4.1 动态路径设计
    5.5 坦克红外仿真系统设计
        5.5.1 坦克履带辐射场动态仿真
        5.5.2 仿真传感器视效
        5.5.3 仿真图像与实际图像的的对比分析
        5.5.4 本章小结
6 结束语
    6.1 论文内容总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献



本文编号：4052245